之前发现的三颗系外行星其实是小恒星

之前确认的三颗系外行星“陨落”——第四颗正受到严重质疑。

使用修正特征的最新分析技术发现,天体Kepler-854b、Kepler-840b 和 Kepler-699b 似乎体积太大而无法成为系外行星。这意味着他们必须是恒星。第四个对象 Kepler-747b 是一个临界案例,可能需要更多信息才能确认。

这一发现使我们距离 5000 颗已确认系外行星的里程碑又退了半步,在撰写本文时,这一里程碑本已触手可及;但这也意味着我们可以对未来的系外行星诊断更有信心。

“总的来说,这项研究使当前的行星清单更加完整。”麻省理工学院卡夫利天体物理与空间研究所的天体物理学家 Avi Shporer 说。“人们依靠这份名单来研究整个行星的数量。如果你使用了混淆的样本,你的结果就不准确。所以,行星名单不被污染是很重要的。”

行星和恒星的质量之间的界限可能有点模糊,它们之间有一些重叠,但也有限制。低于一定限度,物体变得太小而无法产生核心压力和温度来点燃为恒星的氢聚变。超过一定限度,天体就必须是某种恒星。

“大多数系外行星都是木星大小或更小。”领导这项研究的麻省理工学院天文学家 Prajwal Niraula 解释说。 “两倍木星已经很可疑了。比这大的不可能是行星。”

开普勒行星狩猎望远镜于 2018 年 10 月停工,它之前的工作是通过凌日来寻找系外行星。当一颗系外行星从我们和它的主星之间经过时,会导致星光有规律的微弱下降。这在恒星的光线中形成了一条“过境曲线”,使科学家能够推断出系外行星的大小。

随着我们的仪器和技术的改进,科学家们开始使用一种叫做相位曲线的东西来研究系外行星。这包含了系外行星在轨道运行时反射的恒星光,从而提供了有关轨道物体的更多信息。

最初,Niraula 和团队正在研究相位曲线,以寻找因与主星的引力相互作用而被拉伸成足球形状的系外行星。这种变形可以提供关于天体质量的线索,并可用于确定双体系统是由一颗恒星和一颗系外行星组成,还是由一颗恒星和一颗较小的恒星组成。

Kepler-854b 是第一个暗示可能有问题的迹象。

“突然间,我们在该系统中看到了这个巨大的椭圆形信号,我们很快就知道这不可能来自行星。”Shporer 说。 “然后我们想,有些事情没有被考虑进来。”

凌日曲线信号的深度与系外行星和主星的大小比值有关。如果你知道恒星的大小——这并不总是很容易计算出来,因为它与距离有关,而且在太空中很难计算——你可以推断出系外行星的大小。

名为 Gaia 的项目正在改变我们对银河系的理解。使用恒星视差,Gaia 正在以迄今为止最高精度绘制银河系恒星在三维空间中的精确位置和运动。 2016 年,当 Kepler-854b 被发现时,其主星的Gaia 数据不可用。

但是,现在有了;当 Niraula 和同事使用修正后的Gaia 数据重新审视系外行星的特性时,他们发现系外行星比最初想象的要大得多,大约是木星大小的 3 倍。他们还计算了它的质量,大约是木星的 239 倍;行星质量的上限约为 10 个木星。

“宇宙不可能制造出这么大的行星,”Shporer 说,“它不存在。”

意识到,有许多微小的恒星就可能隐藏在大约 2000 个开普勒系外行星的数据库中,研究人员开始寻找,并发现了更多。Kepler-840b 的大小是木星的 2.5 倍;并且发现 Kepler-699b 的大小是木星的 2.76 倍。 Kepler-747b 是一个边缘案例,是木星大小的 1.84 倍。 (请记住,大于木星两倍是可疑的。)

研究小组表示,既然问题已经确定,不太可能有更多的小恒星伪装成已确认的系外行星。凭借我们掌握的大量Gaia 数据,以及对问题的认识,我们可以更加确信系外行星就是系外行星。

“这是一个微小的修正,”Shporer 说,“它来自对恒星的更好理解,人类的科学一直在进步。因此,恒星半径不正确的可能性要小得多。同样的错误分类不会一而再的发生。”

该研究已发表在《天文学杂志》上。

https://www.sciencealert.com/whoops-we-just-lost-three-exoplanets-here-s-how

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