云南天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)繞快速脈動(dòng)的B型亞矮星雙星轉(zhuǎn)動(dòng)的類木行星
太陽(yáng)系外行星的搜尋與研究是目前天文學(xué)中引人注目的一大熱點(diǎn)。從 1992 年發(fā)現(xiàn)第一顆系外行星起,人類發(fā)現(xiàn)的系外行星大約有 700 多顆。太陽(yáng)系外行星研究一個(gè)突出的進(jìn)展是人們發(fā)現(xiàn)系外行星及其繞轉(zhuǎn)的母星天體具有復(fù)雜的多樣性。其母星天體可以是不同類型的主序星、亞巨星和巨星,甚至是致密的白矮星和中子星。最近,云南天文臺(tái)研究員錢聲幫等發(fā)現(xiàn)了繞快速脈動(dòng)的B型亞矮星雙星轉(zhuǎn)動(dòng)的類木行星,這是首次發(fā)現(xiàn)繞這種奇特天體轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽(yáng)系外行星天體。
B型亞矮星是一類中心氦核在燃燒且具有很薄的氫殼層的一類表面有效溫度極高(25000-35000℃)的天體(也稱為極端水平分支恒星),其形成和演化的研究一直是天文和天體物理研究中的難點(diǎn)。室女座NY是一顆由快速脈動(dòng)的B型亞矮星和溫度較低的紅矮星組成的食雙星系統(tǒng),距離地球約2300光年。這兩顆子星間的距離約為54萬(wàn)公里,相當(dāng)于地球到月球距離的1.4倍,平均2小時(shí)25分鐘相互繞轉(zhuǎn)一圈。地球上的任何望遠(yuǎn)鏡都無(wú)法直接分開這兩顆星,但是通過(guò)望遠(yuǎn)鏡人們能觀測(cè)到它們相互繞轉(zhuǎn)產(chǎn)生的掩食光變和B型亞矮星快速脈動(dòng)導(dǎo)致的亮度變化。
錢聲幫研究員等利用云南天文臺(tái)的1米望遠(yuǎn)鏡和阿根廷的2.15米望遠(yuǎn)鏡對(duì)這顆雙星進(jìn)行監(jiān)測(cè),結(jié)合前人的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)它的食光變信號(hào)到達(dá)地球的時(shí)間呈現(xiàn)出變幅為6.1秒的周期性變化,并且推斷出還存在第二個(gè)小變幅的周期性變化。這個(gè)小變幅的周期性變化揭示了系統(tǒng)中存在一顆繞雙星轉(zhuǎn)動(dòng)的類木行星。詳細(xì)的計(jì)算表明它的最小質(zhì)量為2.3倍木星,繞轉(zhuǎn)周期為7.9年。這顆類木行星到中心雙星的距離約為3.3個(gè)天文單位(1天文單位定義為地球到太陽(yáng)的平均距離),相當(dāng)于太陽(yáng)系內(nèi)小行星帶到太陽(yáng)的平均距離。第二個(gè)小變幅周期性變化的存在表明該系統(tǒng)中還有一顆質(zhì)量約為2.5倍木星的系外行星(如下圖所示)。在這兩顆行星星球上不僅能觀看到一個(gè)紅一個(gè)藍(lán)白的兩個(gè)“太陽(yáng)”高掛天空,而且還能近距離感受到B型亞矮星的快速脈動(dòng)!這兩顆系外行星目前已被系外行星百科全書網(wǎng)站收錄(The Extrasolar Planets Encyclopaedia,http://exoplanet.eu/)。相關(guān)研究成果已被美國(guó)天體物理學(xué)報(bào)以通訊快報(bào)(ApJ Letter, in press)的形式接受,并在美國(guó)國(guó)家航空航天局ADS網(wǎng)站(http://cdsads.u-strasbg.fr/)和Astrophysics預(yù)印版網(wǎng)站(http://arxiv.org/)在線發(fā)表(2011arXiv1112.4269)。
