HARPS 發現 50 顆新的系外行星

2011/09/14 |

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利用 ESO 領先世界的系外行星（exoplanet）狩獵者 HARPS 的天文學家今日宣佈一項超過 50 顆新系外行星的豐碩成果，那包括 16 顆超級地球，其中一顆在其恆星的適居帶（habitable zone）邊緣繞行。藉由研究到目前為止所找到的所有 HARPS 行星的特性，該團隊發現，大約 40% 的恆星類似太陽，至少有一顆輕於土星的行星。

ESO 位於智利 La Silla 天文台 3.6 公尺望遠鏡上的 HARPS 攝譜儀（spectrograph）是世上最成功的行星尋找者。HARPS 團隊，由（瑞士日內瓦大學）Michel Mayor 領導，今日宣佈發現超過 50 顆以上的新系外行星繞行著鄰近的恆星，包括十六顆超地球。這是有史以來同時宣佈發現這類行星，數量最龐大的一次。這些新發現在一場針對 Extreme Solar Systems 的研討會上進行簡報，此會上有 350 位系外行星專家齊聚美國懷俄明州。

“來自 HARPS 的發現收穫超乎所有的預期，並指出，由非常類似我們太陽的恆星所收留（hosted）的超地球與海王星型行星，其族群數量格外豐富。"

“更棒的是 — 新結果顯示，發現的步調正在加速中，" Mayor 說。

從八年前利用徑向速度（radial velocity）技術研究類太陽恆星開始，HARPS 已被用來發現超過 150 顆以上的新行星。在質量少於海王星的所有已知系外行星中，約有三分之二都是由 HARPS 所發現。這些預期外的結果是數百個晚上的 HARPS 觀測成果。

在與包含 376 顆類太陽恆星的 HARPS 觀測一同研究後，天文學家現在估計「一顆像太陽的恆星收留低質量行星（相對於氣態巨人）的可能性有多大」上也有了許多改進。他們發現，約 40% 像這樣的恆星至少有一個質量少於土星的行星。大部分會有數個質量與海王星不相上下的系外行星，出現在系統內。

在經過軟硬體的升級後，HARPS 的穩定性與敏感度將被推向另一個層次，以尋找可能維持生命的岩石行星。有十顆類似太陽的鄰近恆星被選定要來進行新的調查。這些恆星都被 HARPS 觀測過，且已知適合進行極度精密的徑速度測量。在二年的研究之後，這個天文學家團隊已發現五個質量小於地球五倍的新行星。

“這些行星將會是未來太空望遠鏡的最佳目標，藉由尋找化學特徵（例如氧的證據），探尋行星大氣中的生命跡象，"（瑞士日內瓦天文台）Francesco Pepe 解釋，最近一批論文的其中一位第一作者。

在最近宣佈的新發現行星中，有一顆 HD 85512 b 被估計只有地球質量 3.6 倍，而且位於適居帶的邊緣 — 這個環繞恆星的狹窄區域，如果條件正確也許會出現液態水。

“這是透過徑速度方法所發現的、且經過證實的最低質量行星，那有可能位於其恆星的適居帶內，而且也是第二顆由 HARPS 發現，位於適居帶內的低質量行星，"（德國，海德堡，Max Planck 天文研究所以及美國，波士頓， Harvard Smithsonian 天體物理學中心） Lisa Kaltenegger 表示，她是系外行星的適居性專家。

新 HARPS 調查的精確度增加，現在允許偵測質量低於二個地球質量的行星。HARPS 的敏感度現在如此之高，以至於它能偵測到幅度明顯少於 4 km/hour 的徑速度 — 少於行走速度。

“HD 85512 b 的偵測離 HARPS 的極限還遠得很，這證明在其他環繞類似太陽之恆星的適居帶內發現其他超地球的可能性，" Mayor 補充。

這些結果使天文學家相信，他們離發現其他「繞著類似太陽之恆星運行的小型岩石適居行星」更近了。新儀器也計畫用於延伸這項研究上。這包括新的 HARPS 副本將被安裝在 Canary 島上的 Nazionale Galileo 望遠鏡，以調查北方天空的恆星，此外，一具新的、更強大的行星尋找者，稱為 ESPRESSO，將在 2016 年被安裝在 ESO 的 Very Large 望遠鏡上。展望未來，在 European Extremely Large Telescope (E-ELT) 這具望遠鏡上的 CODEX（法典）儀器將會把這項技術推向一個更高的層次。

“在未來的十到二十年，我們應當有第一份太陽鄰近區域的潛在適居行星清單。在未來的實驗能在系外行星的大氣中尋找可能的生命光譜特徵之前，製作這樣一份清單是必要的，" Michel Mayor 做出以上結論，他在 1995 發現有史以來第一顆繞著一個普通恆星運行的系外行星。

資料來源：PHYSORG: 50 new exoplanets discovered by HARPS [September 12, 2011]

轉載自 only-perception