CHEOPS首次系外發(fā)現(xiàn)——極熱行星，凌掩天體

簡(jiǎn)介：歐洲空間局2019年發(fā)射升空的CHEOPS望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到一顆2000倍太陽(yáng)溫度的恒星，這個(gè)系統(tǒng)包含一顆軌道距離很近的行星，位置不像自然形成，疑似是其他天體引力拖拽到現(xiàn)在的位置。

在過(guò)去的十年中，諸如美國(guó)宇航局的開(kāi)普勒任務(wù)和TESS（凌星系外行星巡天衛(wèi)星）等系外行星任務(wù)已經(jīng)在浩瀚的宇宙中發(fā)現(xiàn)了4000多個(gè)外星世界。但是一位此次搜索中的新來(lái)者成為了這兩臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

歐洲航天局的基奧普斯系外行星表征衛(wèi)星（或簡(jiǎn)稱CHEOPS）取得了第一個(gè)特別發(fā)現(xiàn)，并將相關(guān)研究發(fā)表在了發(fā)表在《天文學(xué)與天文物理學(xué)》期刊中，對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。

由藝術(shù)家繪制的WASP-189b系外行星繞其主星運(yùn)行的圖像（歐空局）

CHEOPS于2019年12月發(fā)射，以觀察其附近的恒星和可能圍繞它們運(yùn)行的奇異世界。而其中的一顆恒星的溫度達(dá)到了太陽(yáng)的2000倍，閃爍著明亮的藍(lán)色光芒。

瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的研究員、此項(xiàng)新研究的首席作者莫妮卡·倫德?tīng)柭暶鳎?#34;據(jù)我們所知，只有小部分行星存在于如此灼熱的恒星周圍?！?/p>

我們捕捉到了這顆被稱為WASP-189 b的系外行星在圍繞這顆超熱恒星加速運(yùn)行。WASP-189 b是一顆熱木星，類似于我們太陽(yáng)系木星的氣態(tài)巨行星，只是溫度較木星而言更加極端。

這顆炙熱的系外行星距離它的恒星的距離比地日距離近20倍左右，只用2.7天的時(shí)間就能完成一個(gè)完整的公轉(zhuǎn)周期。根據(jù)科學(xué)家的報(bào)告所描述，WASP-189 b處于一種焦金流石的酷熱之中，溫度能夠達(dá)到3200攝氏度。WASP-189 b也是相當(dāng)巨大的，它的半徑幾乎是太陽(yáng)系最大行星——木星的1.6倍。當(dāng)WASP-189 b經(jīng)過(guò)恒星附近時(shí)，它會(huì)使恒星的光線強(qiáng)度出現(xiàn)明顯的下降。

WASP-189b系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)（歐空局）

“當(dāng)它經(jīng)過(guò)其恒星附近時(shí)，WASP-189b是我們能夠觀察到的最明亮的熱木星，這整個(gè)系統(tǒng)吸引了我們很大的興趣?！眰惖?tīng)栒f(shuō)。

CHEOPS的此次發(fā)現(xiàn)的行星WASP-189b是迄今為止我們所發(fā)現(xiàn)的最熱也是最為極端的系外行星之一。這顆行星的寄主星也相當(dāng)有趣。據(jù)研究人員分析，這顆恒星并不是一個(gè)形狀正好的球體，它的赤道相對(duì)于兩極來(lái)說(shuō)更大，更冷，這也使得其兩極看起來(lái)更加明亮。

“它的旋轉(zhuǎn)速度非常快，以至于它被沿著赤道向外拉伸。”倫德?tīng)栒f(shuō)，“而這種不對(duì)稱性的成因是WASP-189 b傾斜的軌道；它不圍繞赤道行駛，而是接近恒星的兩極環(huán)繞其運(yùn)動(dòng)。”

對(duì)于一顆行星來(lái)說(shuō)，這種傾斜的軌道可能是在離恒星更遠(yuǎn)的地方形成的，并且會(huì)隨著時(shí)間的推移被拉向它的寄主星。這種情況可能會(huì)發(fā)生在在第二顆恒星或是另外的天體在其過(guò)去的某個(gè)時(shí)刻將系外行星推向恒星附近的時(shí)候。

研究像WASP-189 b這樣的系外行星有助于科學(xué)家更好地了解熱木星的歷史發(fā)展，以及這些氣態(tài)巨行星演變過(guò)程。

歐空局的一位CHEOPS項(xiàng)目科學(xué)家凱特·艾薩克在報(bào)告中說(shuō)："通過(guò)使用CHEOPS追蹤系外行星的軌道，我們可以對(duì)其大氣層有一個(gè)初步的刻畫(huà)與理解，并確定其云層的存在和性質(zhì)。CHEOPS不僅將加深我們對(duì)系外行星的了解，也將加深我們對(duì)自己的星球、太陽(yáng)系和更浩瀚的宇宙環(huán)境的了解。

摘要：專門用于系外行星跟蹤的CHEOPS太空任務(wù)于2019年12月啟動(dòng)，配備了進(jìn)行20ppm級(jí)別光度測(cè)量的能力。由于CHEOPS是在一個(gè)十分廣闊的的光學(xué)通帶中進(jìn)行觀測(cè)，它可以通過(guò)觀測(cè)掩星和相位曲線去深入了解系外行星的反射光，并對(duì)最熱行星的短波長(zhǎng)熱電子發(fā)射進(jìn)行限制。

在這里，我們報(bào)告了CHEOPS對(duì)掩星現(xiàn)象的首次觀測(cè)，即對(duì)一顆圍繞A型恒星運(yùn)行的MP≈2MJ的行星——熱木星WASP-189 b的觀測(cè)。我們?cè)诓糠譁y(cè)量的個(gè)例中發(fā)現(xiàn)了WASP-189 b的掩星現(xiàn)象，并基于四個(gè)掩星得出了dF=87.9±4.3ppm的掩星深度。我們將這些測(cè)量值與預(yù)測(cè)模型的數(shù)值進(jìn)行了比較，并發(fā)現(xiàn)在假設(shè)熱量重新分配效率不高的情況下，這些測(cè)量值與被加熱到3435±27開(kāi)爾文的無(wú)反射大氣相一致。除此之外，我們還介紹了由CHEOPS觀測(cè)到的WASP-189 b的兩次凌星。觀測(cè)到的凌星形狀不是對(duì)稱的，我們將其歸因于寄主星的高旋轉(zhuǎn)率所引起的重力昏暗。我們利用這些測(cè)量結(jié)果來(lái)完善行星的參數(shù)。

與《探索發(fā)現(xiàn)》中的數(shù)據(jù)相比，我們所得到的WASP-189 b凌星深度要深25%，并將其半徑更正為1.619 ± 0.021RJ。我們進(jìn)一步測(cè)量了預(yù)測(cè)的軌道斜度為λ=86.4+2.9-4.4度，此數(shù)據(jù)與之前根據(jù)光譜觀測(cè)中得到的測(cè)量值一致，并且得出其真正斜度為Ψ=85.4±4.3度。最后，我們?yōu)镃HEOPS的測(cè)光精度提供了參考值：對(duì)于V=6.6mag的恒星使用一小時(shí)的分檔，我們得到的單個(gè)光曲線的殘余均方根值在10到17ppm之間，合并四次使用數(shù)據(jù)時(shí)則為5.7ppm。

BY: inverse

FY: Beakabuse

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