Kepler-16b:如天行者路克家鄉 Tatooine 一般的雙星行星

2011/09/17 | | 標籤:

雖然是寒冷、氣態的而非沙漠般的世界,這顆新發現的行星 Kepler-16b 仍是最接近天文學家所要尋找的 Tatooine — (星際大戰)天行者路克(Luke Skywalker)的故鄉行星。如同 Tatooine,當距離地球約 200 光年遠的 Kepler-16b 繞著一對恆星運行時,每天都能享受到雙重日落。沒人認為那顆行星適合生命棲息,不過它的發現證明在我們銀河系中行星的多樣性。

“Kepler-16b 是第一顆經證實的、明確的 circumbinary(繞雙星)行星(一顆繞行二顆恆星,而非一顆的行星)範例," Harvard-Smithsonian 天體物理學中心(CfA)的 Josh Carter 表示。"我們再次發現我們的太陽系只是大自然能創造的各式行星系統的例子之一。"

Carter 是一項宣告此發現之研究的第二作者,那出現在 9/15 當期的 Science 期刊上。他今日(15)在懷俄明州 Jackson Hole 舉行的 Extreme Solar Systems II 研討會上演示這項發現。

Kepler-16b 重量約木星的 1/3,其半徑則為木星的 3/4,這使得它在尺寸與質量上都類似土星。它每 229 天以 6500 萬英里的距離繞行它的二個母星一圈 — 類似金星的 225 天軌道。

這二顆恆星比我們太陽更小、更冷。所以 Kepler-16b 非常寒冷,其表面溫度約在華氏 -100 度(攝氏 -73.3 度)到 -150 度(攝氏 -101.1 度)之間。

NASA 的 Kepler 任務透過所謂的行星凌越(planetary transit,此事件是一顆恆星因行星自其面前通過而變暗)而偵測到這顆行星。行星的發現會因為系統中二顆恆星互食(eclipse each other)導致總亮度週期性變暗,而變得複雜。

天文學家注意到,系統的亮度有時會下降,即便那時候恆星並沒有食另一個,這暗示原因在第三個天體。額外變暗事件出現的時間間隔並不規律,這指出每當第三個天體通過時,這些恆星都在其軌道的不同位置上。這顯示第三個天體在繞行,而且不是環繞一個恆星,而是二個。

雖然 Kepler 資料提供恆星與行星的相對尺寸與質量,但天文學家需要更多資訊以獲得絕對數據。關鍵的遺失資訊來自於 Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph (TRES),那位於亞歷桑納州,Smithsonian 天體物理天文台之 Whipple 觀測站的 60 英寸望遠鏡上。

當主恆星繞著它的軌道移動時,TRES 監測其速度變化。這產生一個軌道解(orbital solution)那確立 Kepler-16 系統的規模。該團隊發現,這二顆恆星以平均 2100 萬英里的距離,每隔 41 天彼此互繞一圈。

“關於我們所知的恆星尺寸有許多來自於這種食雙星系統(eclipsing binary systems),而且絕大部分我們所知有關行星大小的資訊都來自凌越," 第一作者以及 Kepler 科學家,SETI Institute 的 Laurance Doyle 表示。"Kepler-16 結合了這二種世界最好的那部分,在一個系統內包含星食(stellar eclipses)以及行星凌越。"

資料來源:PHYSORG: Tatooine-like planet discovered [September 15, 2011]

轉載自 Only-perception


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