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科学家首次捕获太阳系外行星光线

2019-10-11 太阳系

科学家首次捕获太阳系外行星光线
第一次,天文学家成功探测到了来自太阳系外星系中一颗行星的光线。这种蓝绿色的光线标志着人类尝试分析太阳系以外行星结构的开始,同时天文学家也在期待着对一个全新的领域展开探索。
自从 1995 年,第一颗太阳系以外的行星被发现以来,包括上个月发现的 6 颗行星,天文家家一共观测到了 28 颗系外行星,大多数行星的发现是由于其运行在母星的周围所产生的短暂摆动所引起的。但是,天文学家曾试图直接对这些系外行星进行观测,却一直未获成功。例如在今年早些时候,天文学家就承认他们所观测到的一颗行星被其所在星系所排斥的现象实际上是后景的一颗天体造成的。
现在,一个由安德鲁。卡梅伦领导的研究小组在苏格兰的对安德鲁大学正在利用光谱分析将来自一颗行星的光线从其母昨星势不可挡的耀眼光芒中分离出来。他们观测的目标是一颗环绕 TAU BOOTIS(一颗距离地球 51 光年的太阳大小的恒星)运行的大行星,这颗行星围绕恒星公转周期仅为 3.3 天,其亮度仅为恒星亮度的 1/10000。他们的新结果将为研究太阳系外行星提供新的可能,特别是对利用光谱分析手段研究太阳系外行星的大气结构将起到重要作用。
研究人员知道这颗大行星由于太昏暗同时过于靠近 Tau Bootis 而难以辨别、成像。但是他们通过使用安装在加那利群岛的直径 4.2 米的威谦。赫歇耳天文望远镜对 Tau Bootis 进行观测,发现在这颗恒星的秘有光谱上都会产生一些模糊的暗影,这是由于行星的轨道速度为每秒 75000 米,因而导致的多普勒频移所产生的结果。所谓多普勒频移是指波源和观察者有相对运动时,观察者接受到的频率与波源发出的频率有所不同的现象。之所以会产生这样的结果,天文学家认为是由于行星表面的光的反射所造成的。
研究小组进行了 48 小时的不间断观测。他们细微调整了所做出的恒星光谱,并且将几乎所有的光线去除掉。当天文学家做完最后的筛选工作后,他们发现了一组暗淡的痕迹,“我们发现有一引起东西的恒星的表面摆动,忽明忽暗”卡梅伦说道。
这颗行星一个非官方的名字,叫做“千年星”。天文学家通过计算认为,其直径和体积分别是木星的 2 倍和 8 倍,它以非常近的距离环绕 Tau Bootis 运行,致使其表面的大气十分炎热,高达 1500℃。按照这一结论,它的云层必定包含熔化了的细铁滴以及钠和钾。但是这就意味着这颗行星必将吸引大量的光线到达其大气层,而仅仅反射一小部分白光而已。然而事实却是其具有蓝绿色的光泽,并且比天文学家所得出的结论还要亮。
另一个令人不争的地方是,来自美国马萨诸塞州剑桥市力克天文台的史蒂文。沃吉特,试图利用位于夏威夷的直径 10 米的凯克天文望远镜观测类似行星上的光线,但是失败了。卡梅伦承认他所观测到的这种模式在 20 次中也许只有 1 次,具有一定的偶然性,但是,他希望用天文望远镜进行更长时间的观测,以调整 Tau Bootis 的相关数据。同时他还希望对其它大行星进行研究,例如飞马座 51。
现在,卡梅伦的研究小组已经做出了结果,其他的天文学家在某种程度上都会搭上这辆便车,这就意味着罗杰。安吉所预言的革命即将到来了。