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直接探测到来自遥远星球的光

这颗明亮而年轻的恒星HR 8799距离地球约130光年,拥有一个看起来像我们太阳系放大模型的行星系统。到目前为止,已经探测到3个巨型行星伴星,质量是木星的7到10倍,距离主星的距离是地球距离太阳的20到70倍;该系统还包括两个较小天体带,类似于我们的小行星带和柯伊伯带。这张NACO图像显示了这颗恒星和中间的行星(标记)。

天文学家首次直接探测到一颗围绕着类似太阳的恒星运行的行星的光信号。这个标志可以告诉科学家这颗行星的化学组成,这可以帮助他们了解它是如何形成的。在未来,这些特征可以用来寻找其他行星上生命的迹象。

这颗行星是一颗巨星,质量约为木星的10倍,它在另外两颗巨星之间围绕着一颗类似于我们太阳系的恒星运行。

这三个巨型伴星于2008年被探测到,质量范围为木星的7到10倍,轨道距离主星的距离是地球距离太阳的20到70倍。该系统还具有两条较小天体带,类似于太阳周围的小行星和柯伊伯带。该系统的恒星质量大约是太阳的1.5倍。

此前,科学家们通过用太空望远镜观察“系外行星日食”,获得了恒星的光谱或它们以不同波长反射和辐射的光量的特征。从地球的角度来看,当这颗系外行星直接从其主星后面经过时,只来自这颗行星的光可以从来自这颗恒星的光中减去。

但,这种方法只能用于一小部分相对于地球方向正确的外行星。

观测这颗巨行星的天文学家团队能够在不寻找日食的情况下进行观测,而是使用地面望远镜直接探测到这颗行星的光线:位于智利的欧洲南方天文台的超大望远镜。

团队成员Carolina Bergfors说:“经过五个多小时的曝光时间,我们能够从宿主恒星明亮的光线中梳理出这颗行星的光谱。”

挑选出这颗行星的光线是很棘手的,因为主星的亮度是它的几千倍。

多伦多大学的团队成员Markus Janson说:“这就像试图看看蜡烛是由什么组成的,当它靠近明亮的300瓦灯泡时,从两公里外观察它。”

行星的光谱可以显示世界的大气层是什么样的,尽管在这种情况下,它表明人们对大气层的了解仍然很差,与当前的任何模型都不匹配。

然而,最终,科学家们希望能够通过光谱中的特征更容易地探测到其他世界上生命的化学迹象。已经发现的某些对生命重要或潜在迹象的分子是二氧化碳、水蒸气、硅酸盐矿物和钠。

该团队希望使用相同的方法来获得系统中其他两颗巨行星的光谱,并对它们进行比较。

简森说:“这肯定会为导致像我们这样的行星系统形成的过程提供新的线索。”

该团队的发现在《天体物理杂志》上有详细介绍。


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