UH-Led团队使用莫纳基亚望远镜发现了婴儿行星

©W。m .凯克天文台

地球2 m0437b

由夏威夷大学ʻi和Mānoa的教员、学生和校友领导的国际科学家团队发现了迄今为止在遥远的婴儿恒星周围发现的最年轻的行星之一。

在其他恒星周围已经发现了数千颗行星,但这颗行星的独特之处在于它是新形成的,可以直接观察到。这颗被命名为2M0437b的行星加入了少数几个推动我们理解行星如何随时间形成和变化的天体的行列,帮助我们对太阳系和地球的起源有新的了解。

这项深入的研究已被《皇家天文学会月刊》接受发表,可在arXiv.org上的预印格式

“这个偶然的发现增加了我们可以用望远镜直接观测的行星精英名单,”该研究的主要作者Eric Gaidos解释说,他是休斯敦大学Mānoa地球科学系的教授。“通过分析这颗行星发出的光,我们可以了解它的组成,或许还能知道它是如何在其主恒星周围一个长期消失的由气体和尘埃组成的盘中形成的。”

研究人员估计,这颗行星的质量是木星的几倍,它和它的恒星是在几百万年前形成的,大约是夏威夷主岛首次出现在海洋上的时候。这颗行星非常年轻,在它形成过程中释放的能量仍然很热,其温度与Kīlauea火山喷发出的熔岩相似。

关键Maunakea望远镜

2018年,UH天文研究所(IfA)访问研究员Teruyuki Hirano首次用Maunakea上的斯巴鲁望远镜看到了2M0437b。在过去的几年里,人们利用莫纳山上的其他望远镜对它进行了仔细的研究。

Gaidos和他的合作者利用位于莫纳基亚的W. M. Keck天文台来监测主星在天空中移动的位置。通过Keck天文台的近红外相机,第二代(NIRC2)结合Keck II望远镜的自适应光学系统,该团队能够验证行星2M0437b确实是恒星的伴星,而不是一个更远的物体。由于恒星在天空中移动缓慢,观测需要三年时间。

“精致的凯克天文台的数据允许我们确认微弱的邻居是在空间中穿梭连同它的恒星,因此是一个真正的伴侣,”亚当·克劳斯博士解释说,教授在德克萨斯大学奥斯汀分校天文系和研究报告的合著者。“最终,我们甚至可能能够测量它围绕恒星的轨道运动。”

这颗行星和它的母恒星位于一个名为金牛座云的恒星“摇篮”中。2M0437b的轨道比太阳系的行星要宽得多;它目前的距离大约是地日距离的100倍,这使得它更容易观测。然而,复杂的自适应光学仍然需要补偿由地球大气造成的图像失真。

“两个世界上最大的望远镜,自适应光学技术,以及莫纳基亚晴朗的天空都是这一发现所需要的,”合作作者Michael Liu说,他是IfA的天文学家。“我们都期待着更多这样的发现,以及用未来的技术和望远镜对这些行星进行更详细的研究。”

未来的研究潜力

对这颗新发现的行星进行更深入的研究可能就不远了。盖多斯补充说:“通过太空望远镜的观察,如美国宇航局的哈勃望远镜和即将发射的詹姆斯韦伯太空望远镜,可以识别其大气中的气体,并揭示该行星是否有一个形成月球的圆盘。”

星2 m0437b轨道太微弱,无法用肉眼看到的,但目前从夏威夷ʻ我,年轻的行星和其他婴儿金牛座云几乎头顶的星星在黎明前的几个小时,北部的明亮恒星Hokuʻ齿龈(Aldeberan)和东部Makaliʻ我星团昴宿星团。

对自适应光学

凯克天文台是自适应光学(AO)领域的杰出领导者,这是一项突破性技术,可以消除地球大气湍流造成的失真。凯克天文台在天文学上率先使用了自然导向星(NGS)和激光导向星自适应光学(LGS AO),目前的系统提供的近红外波长图像比哈勃太空望远镜清晰三到四倍。AO拍摄了围绕恒星HR8799运行的四颗巨大行星的图像,测量了我们银河系中心巨大黑洞的质量,在遥远的星系中发现了新的超新星,并确定了作为它们祖先的特定恒星。Bob和Renee Parsons基金会、Change Happens基金会、Gordon和Betty Moore基金会、mount Cuba天文基金会、NASA、NSF和W. M. Keck基金会慷慨地提供了这项技术的支持。

关于NIRC2

近红外相机,第二代(NIRC2)与Keck II自适应光学系统结合工作,在近红外波长获得非常清晰的图像,实现空间分辨率媲美或优于哈勃空间望远镜在光学波长实现的分辨率。NIRC2最有名的可能是帮助提供确凿证据,证明在我们银河系的中心有一个巨大的黑洞。天文学家还使用NIRC2来绘制太阳系天体的表面特征,探测围绕其他恒星运行的行星,并研究遥远星系的详细形态。

关于凯克天文台

凯克天文台的望远镜是地球上最具科学成果的望远镜之一。位于夏威夷岛莫纳基亚岛(ʻi)顶部的两个10米光学/红外望远镜配备了一套先进的仪器,包括成像仪、多目标摄谱仪、高分辨率摄谱仪、积分场摄谱仪和世界领先的激光导星自适应光学系统。这里提供的一些数据是在凯克天文台获得的,这是一个私营的501(c) 3非营利组织,作为一个科学合作伙伴,由加州理工学院、加州大学和美国国家航空航天局运作。凯克基金会的慷慨财政支持使天文台得以建立。作者希望认识和承认非常重要的文化作用和尊敬,莫纳基亚山顶一直在夏威夷土著社区。我们非常幸运能有机会在这座山上进行观察。

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