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發(fā)現(xiàn)新的外衛(wèi)星候選者：它是真的嗎？

藝術(shù)家對(duì)于新的系外衛(wèi)星候選者開普勒1708-bi的認(rèn)知。如果正確的話，它比我們的太陽系的第八個(gè)行星海王星還要小三倍（約為4個(gè)地球直徑）。圖像來源：哥倫比亞大學(xué)，海倫納·瓦倫西亞·懷德斯特羅姆

衛(wèi)星在我們的太陽系中很常見。實(shí)際上，在我們的太陽系中已知的衛(wèi)星已經(jīng)超過了200個(gè)。那么在其他的恒星系中呢？可以說，行星的衛(wèi)星不僅在我們的星系中廣泛地分布著，甚至在這個(gè)范圍之外，也存在著許多衛(wèi)星。但是，這些系外衛(wèi)星很難被探測(cè)，甚至比遙遠(yuǎn)的行星更加更難發(fā)現(xiàn)。在銀河系中有數(shù)以億計(jì)的行星圍繞著恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，其中我們已知的系外衛(wèi)星僅有4000以上。盡管并不是百分之百準(zhǔn)確，但我們?nèi)杂幸恍┺k法去探測(cè)系外衛(wèi)星的存在，比如說，系外衛(wèi)星一般會(huì)比我們的太陽系內(nèi)的衛(wèi)星更大。這個(gè)月，也就是2022年1月13號(hào)，紐約哥倫比亞大學(xué)的研究人員說他們可能找到了一種新的證實(shí)系外衛(wèi)星的方法：系外衛(wèi)星的軌道半徑超過5000光年。

于2022年1月13日在《自然天文學(xué)》期刊上發(fā)表的一篇新的同行審議論文中，研究人員發(fā)布了被命名為開普勒-1708 b-i的外星候選者的詳細(xì)信息。該信息中的數(shù)據(jù)來自開普勒望遠(yuǎn)鏡已完成的任務(wù)。

新的外衛(wèi)星候選者：開普勒-1708 b-i

大衛(wèi)·吉平和他在哥倫比亞大學(xué)的 “酷世界實(shí)驗(yàn)室”帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了標(biāo)題中的它。他在評(píng)論發(fā)現(xiàn)系外衛(wèi)星的難度時(shí)，說道：

天文學(xué)家找到了多于10000個(gè)的太陽系外行星候選星，但系外衛(wèi)星卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)更富有挑戰(zhàn)性。它們是“未知的土地”。

這個(gè)可能是系外衛(wèi)星的候選者環(huán)繞著巨行星開普勒1708b運(yùn)轉(zhuǎn)。這顆行星只比木星小一點(diǎn)點(diǎn)，但是質(zhì)量卻是后者的4.6倍。它圍繞著一顆和太陽相似的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，在大約兩年的時(shí)間里往地球的反方向走了5436光年。和預(yù)期中一致，相較于體積小的衛(wèi)星，體積更大的衛(wèi)星更容易被探測(cè)到。吉平說：

“任何調(diào)查中最初發(fā)現(xiàn)的常常會(huì)是一些異常古怪的事物。由于我們的探測(cè)靈敏度被限制，它們體積越大，就越容易被檢測(cè)到?！?/p>

寒冷的氣態(tài)巨行星

研究人員在研究70顆寒冷的氣態(tài)巨行星時(shí)，發(fā)現(xiàn)了這顆新的候選系外衛(wèi)星。像木星和土星一樣，它們的軌道離它們的恒星很遠(yuǎn)。在這樣的距離下，恒星對(duì)任何衛(wèi)星的牽引力都更小，從而使它們偏離軌道。他們只發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可能是系外衛(wèi)星的信號(hào)，但這是個(gè)很好的信號(hào)。吉平說: 這是一個(gè)頑固的信號(hào)。我們把廚房的水槽都扔了，但它就是不走。（寓意：我們已經(jīng)盡了全力。）

天文學(xué)家大衛(wèi)·吉平和他的酷世界實(shí)驗(yàn)室在哥倫比亞大學(xué)發(fā)現(xiàn)新的巨型系外衛(wèi)星候選者。圖像來源：哥倫比亞大學(xué)

如果像木星、土星、天王星和海王星這樣的行星有任何跡象的表明，那么這種說法看起來也比較合理：其他的巨行星也應(yīng)該有衛(wèi)星，甚至可能有幾十個(gè)，就像我們的太陽系一樣。我們沒有像這些新候選系外衛(wèi)星那么大的衛(wèi)星，但如果有大衛(wèi)星，那么也應(yīng)該有小衛(wèi)星。

一些質(zhì)疑的聲音

不出所料，這一消息遭到了一些科學(xué)家的質(zhì)疑。正如華盛頓大學(xué)的天文學(xué)教授Eric Agol所說:

這可能只是數(shù)據(jù)的波動(dòng)，或者是由于恒星或儀器噪聲的影響。

德國天文學(xué)家邁克爾·希普克反對(duì)道：

我們找到一個(gè)有趣的神秘物體，作出預(yù)測(cè)，然后根據(jù)未來的觀察決定它是否可以成為系外衛(wèi)星的候選者。如果有第二個(gè)系外衛(wèi)星候選者出現(xiàn)，我會(huì)樂見其成，但不幸的是目前只觀測(cè)到了兩次凌日。要是有更多的數(shù)據(jù)就更好了。

證實(shí)第一個(gè)系外衛(wèi)星的存在至少會(huì)是鼓舞人心的。1992年開始，第一個(gè)被記錄的有可能的系外行星同樣遭到了質(zhì)疑。今天，在不計(jì)其數(shù)的候選者中，我們證實(shí)了其中將近5000個(gè)是系外行星。正如吉平所說：

相比起我們的母系太陽系，這些行星就是奇異的外來物種。然而，它們的出現(xiàn)促使我們對(duì)行星系統(tǒng)形成過程的認(rèn)知更進(jìn)一步了。

目前也有少數(shù)其他系外衛(wèi)星候選者。其中一個(gè)圍繞著一個(gè)和木星大小相似的行星開普勒1625b公轉(zhuǎn)。它是在2018年被宣告發(fā)現(xiàn)的。和開普勒1708 b-i相似，它在公轉(zhuǎn)的過程中也會(huì)離它的恒星越來越遠(yuǎn)。如果它真的是衛(wèi)星，那么它的體積實(shí)在是大得驚人：幾乎和木星相當(dāng)！這個(gè)有可能的衛(wèi)星數(shù)據(jù)來自開普勒和哈勃望遠(yuǎn)鏡。

早在2014年，天文學(xué)家就宣布：可能有一顆衛(wèi)星，正在圍繞著一顆名為MOA-2011-BLG-262L的流浪行星運(yùn)行，并利用微透鏡技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了初步鑒定。然而，在這種情況下，仍然有一種可能就是，這顆行星實(shí)際上是一顆紅矮星，而那顆衛(wèi)星是一顆行星。

2020年，天文學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了至少6顆系外衛(wèi)星，它們圍繞著距離地球200到3000光年的系外行星運(yùn)行。

總結(jié):天文學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的系外衛(wèi)星候選者，它圍繞著一顆距離地球5400光年的系外行星運(yùn)行。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)顯示，這是一顆迄今為止發(fā)現(xiàn)的，最新的，可能存在的系外衛(wèi)星。

相關(guān)知識(shí)

外衛(wèi)星（Exomoon或者Extrasolar Moon）是圍繞系外行星或其他太陽系以外非球狀的天體軌道旋轉(zhuǎn)的天然衛(wèi)星。[2]

通過對(duì)太陽系內(nèi)自然衛(wèi)星的實(shí)證研究可以推斷它們?cè)谛行窍到y(tǒng)中普遍存在。已發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)的外行星都是巨行星。在太陽系內(nèi)部，巨行星也有著很多的天然衛(wèi)星（木星的衛(wèi)星，土星的衛(wèi)星，天王星的衛(wèi)星，海王星的衛(wèi)星），因此有理由推斷外衛(wèi)星廣泛存在。

盡管以當(dāng)前的技術(shù)發(fā)現(xiàn)和證實(shí)外衛(wèi)星很困難，但是通過一些觀察任務(wù)，開普勒望遠(yuǎn)鏡還是發(fā)現(xiàn)許多候選衛(wèi)星，包括一些可能存在外星生命星體和流浪行星。目前發(fā)現(xiàn)的外衛(wèi)星都沒有得到證實(shí)，在2019年9月，天文學(xué)家表示：由星際塵埃形成的塔比之星，通過觀察發(fā)現(xiàn)它不斷變暗，造成這種結(jié)果是由于受到一顆單獨(dú)衛(wèi)星的擾亂。

BY：Paul Scott Anderson

FY：Astronomical volunteer team

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