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天文學家發現兩顆圍繞紅巨星運行的「熱木」
上圖顯示了來自TESS的TOI-4377 b的相位折疊光變曲線﹐單個通量觀測值用藍色表示﹐較大的白色填充點代表一個10點的時間寧濱。黑色實線代表最符合數據的公交模型。下面顯示了數據和公交模型之間的殘差﹐黑色虛線表示零偏移。圖上方還顯示了所有點與零失調之間的均方根(rms)偏差。
物理學家利用美國國家航空航天局的凌日系外行星調查衛星(TESS)﹐一個國際天文學家小組發現了兩顆新的「熱木星」系外行星。新發現的外星世界被命名為TOI-4377 b和TOI-4551 b﹐它們都圍繞遙遠的紅巨星運行。這一發現於11月8日發表在皇家天文學會的月報上。
TESS於2018年4月啟動﹐正在對太陽附近約20萬顆最亮的恆星進行調查﹐目的是搜索過境的系外行星﹐從小型岩石世界到氣態巨行星。迄今為止﹐它已經確定了近7000顆候選系外行星(TESS感興趣的物體﹐或TOI)﹐其中402顆已經得到確認。由葡萄牙波爾圖大學的菲利普·佩雷拉領導的一組天文學家現在已經證實了TESS監測到的另外兩個toi。他們在紅巨星TOI-4377和TOI-4551的光變曲線中發現了一個過境信號﹐它們分別位於1486和704光年之外。這些信號的行星性質通過使用地面望遠鏡進行的後續徑向速度觀測得到了驗證。
研究人員在論文中寫道﹕「這些行星是在TESS在南半球觀測明亮﹑低光度的紅巨星支星時發現的。」TOI-4377 b的半徑約為木星半徑的1.35倍﹐質量約為木星質量的0.96倍﹐其密度為0.88克/立方厘米。這顆行星每4.38天繞其宿主運行一周﹐距離為0.058 AU﹐其平衡溫度。
當談到TOI-4551 b時﹐它的半徑比木星大6%左右﹐而它的質量估計是木星的1.49倍。因此﹐這顆行星的密度被計算為1.74克/立方厘米。觀測表明﹐TOI-4551 b的軌道週期約為10天﹐與母星相距0.1天文單位。TOI-4377和TOI-4551的質量分別是太陽質量的1.36倍和1.31倍。它們都比太陽大3.5倍﹐有效溫度接近5000k。TOI-4377估計有38.8億歲﹐而TOI-4551大約有10億歲。
總結這些結果﹐研究人員得出結論﹐TOI-4377 b和TOI-4551 b都可以被歸類為「熱木星」﹐是軌道週期短的巨大外星世界的罕見例子﹐圍繞紅巨星運行。所謂的熱木星在特徵上與太陽系最大的行星相似﹐軌道週期不到10天。這樣的系外行星表面溫度很高﹐因為它們離母恆星非常近。
「總而言之﹐這兩顆新確認的行星豐富了圍繞進化宿主運行的已知熱木星的現有種群。他們應該證明與紅巨星周圍的短週期巨行星的人口統計研究特別相關﹐在那裡只有少數行星是已知的﹐」研究人員解釋說。
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