木星大小的卫星?天文学家探测到首颗绕褐矮星运行的系外卫星

银河系中已有六千颗系外行星被编目,但至今没有一颗系外卫星得到确认。这一空白状态可能刚刚结束。

由智利迭戈·波塔莱斯大学的Kevin Hoy领导的研究团队探测到一个绕褐矮星CD-35 2722 B运行的行星质量天体,这颗亚恒星伴星距离地球约100光年。发表在《自然》杂志上的这个候选体最小质量为0.9倍木星质量,每170天完成一次轨道运行。

此次探测的不同寻常之处在于其技术:对直接成像的褐矮星进行径向速度监测。研究团队使用了欧洲南方天文台的VLT/CRIRES+摄谱仪,测量褐矮星光谱中因不可见卫星引力牵引而产生的微小偏移。1995年发现首颗绕类日恒星运行的系外行星的同一方法,如今首次应用于亚恒星宿主。

“我们发现了至少一颗轨道卫星的周期性信号迹象,”作者写道。”这是该技术首次提供绕伴星褐矮星运行的卫星证据。”

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这颗天体位于分类方案的尴尬交叉点。它绕褐矮星而非恒星运行,质量几乎与木星相当,占据着一个”系外卫星”正式定义从未被书写过的灰色地带。国际天文学联合会尚未确立太阳系外何物可被称为卫星的标准,使这一发现处于术语上的悬置状态。

“尽管尚不确定这颗系外卫星是否符合目前尚未定义的系外卫星标准,但它无疑是朝着首次无争议探测迈出的显著一步,”研究人员指出。

褐矮星横跨行星与恒星的边界,质量过大不足以成为行星,但又不足以维持氢聚变。CD-35 2722 B是一颗L型矮星,于2011年首次被确认为一颗M型矮星的伴星。将径向速度监测应用于此类天体需要极高的精度:研究团队在开发了专门的大气建模流程后,在红外K波段达到了约每秒3米的精度。

使用MEGNO混沌指标和REBOUND多体代码进行的稳定性模拟表明,单卫星构型在褐矮星至少3,000次轨道周期内保持动力学稳定。双卫星模型也经过了测试,但未获得统计偏好,一个14天的次级信号似乎是人造产物。

这一发现为系外行星科学开辟了新前沿。随着观测设备的改进,同样的技术可扩展到更暗淡、质量更小的宿主,有可能揭示系外行星本身周围的大量系外卫星种群。就目前而言,该领域拥有了第一个可信的候选体。

婷 翻译

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