我臺錢聲幫研究員等發(fā)現(xiàn)繞奇特雙星轉(zhuǎn)動的系外行星
發(fā)現(xiàn)和探測太陽系外行星對研究行星的形成和演化,尋找地外生命等具有重要的意義,因而近10年來發(fā)展為天文學(xué)研究中引人注目的一大熱點。從 1992 年起人們發(fā)現(xiàn)的系外行星大約有 400 多顆。然而,這些系外行星幾乎都是圍繞單個的母星天體轉(zhuǎn)動。最近,以我臺錢聲幫研究員為首的研究小組在室女座天區(qū)發(fā)現(xiàn)了一顆繞奇特雙星轉(zhuǎn)動的大質(zhì)量系外行星。
這顆新發(fā)現(xiàn)的巨行星所圍繞的母星天體名為室女座QS,位于著名的室女座天區(qū),距離地球157光年,是一顆由熱而致密的白矮星和較冷的紅矮星組成的雙星系統(tǒng)。雖然現(xiàn)在處于休眠狀態(tài),它將在不久的將來演化成一顆激變雙星(一類亮度變化十分劇烈爆發(fā)的天體,我國史書中稱為“客星”),并將會在天空中產(chǎn)生僅次于超新星爆炸的耀眼光芒---新星爆發(fā)。這兩顆子星間的距離約為84萬公里,相當(dāng)于地球到月球距離的2倍多,平均3小時37分鐘相互繞轉(zhuǎn)一圈。目前,地球上任何望遠(yuǎn)鏡都無法直接分開這兩顆星。幸運(yùn)的是,它們繞轉(zhuǎn)掩食導(dǎo)致的亮度變化為天文學(xué)家提供了重要的信息(如下圖所示)。

錢聲幫研究員等利用我臺的60公分、1.0米和2.4米望遠(yuǎn)鏡對這顆雙星進(jìn)行監(jiān)測,并結(jié)合前人的觀測發(fā)現(xiàn)它的食光變信號到達(dá)地球的時間呈現(xiàn)出微小的周期性變化,由此推斷出在距離該雙星約為4.2天文單位(1天文單位定義為地球到太陽的平均距離)處有一顆系外行星。詳細(xì)的計算表明該行星的最小質(zhì)量約為6.4倍木星,繞轉(zhuǎn)周期為7.9年。這種繞白矮星雙星轉(zhuǎn)動的系外行星尚屬首次發(fā)現(xiàn)??梢韵胂?,在該行星星球上能看到一紅一白的兩個“太陽”高掛天空的情景是多么壯觀!

錢聲幫研究員等還發(fā)現(xiàn)室女座QS中兩顆子星的軌道在不斷收縮,間距在不斷的減小。由于目前兩子星間的距離非常接近,當(dāng)再靠近一點時,紅矮星的物質(zhì)會源源不斷地流向白矮星,并形成圍繞白矮星的盤狀物質(zhì)——吸積盤,最終將會導(dǎo)致新星爆發(fā),使其光度有可能增加幾十萬倍。人類在地球上只能在遙遠(yuǎn)的星空中觀看到新星的爆發(fā),而在這顆行星星球上將有機(jī)會近距離目睹新星爆發(fā)這一壯麗的天文奇觀!
該成果將在“英國皇家天文學(xué)會月刊”上以通訊快報的形式發(fā)表。其審稿人稱“這一研究是重要的,因為它在相關(guān)幾個研究領(lǐng)域里有許多的應(yīng)用價值:如共雙星系外行星(它是第一個繞密近雙星轉(zhuǎn)動的共雙星系外行星)、行星系統(tǒng)的晚期演化、激變雙星的演化以及次子星由磁滯引起的角動量損失(室女座QS是目前宇宙中唯一發(fā)現(xiàn)的處于休眠狀態(tài)的激變雙星)等”。相關(guān)研究結(jié)果引起了英國皇家天文學(xué)會的高度關(guān)注,并以“巨行星將目睹新星爆發(fā)”為題于2009年12月15日對這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了新聞報道(http://www.ras.org.uk/)。截止到目前,已有十多家國外媒體網(wǎng)站對此進(jìn)行了報道。