HR8799b系外行星科学家是怎样给他拍照的至今都没有得出的结论是什么?

cht 2023-07-06 12次阅读

寻找和研究系外行星的另一种方法,是试图阻挡恒星星光,直接拍摄系外行星,98迷科,这相当于把一只手放在探照灯前方来寻找萤火虫。这方面的初期尝试都以失败告终:就算最暗的母恒星,也比系外行星亮得多。成功的秘诀,在于寻找偏离了探照灯并且比较明亮的萤火虫。这种萤火虫,就是形成后依然在高热中发光、在远离母恒星的轨道中绕行的年轻行星。2008年,两个科学团队宣布对系外行星的的直接拍照首次成功,其中包括环绕HR 8799星、年龄约为6000万年的3颗行星,以及环绕北落师门(南鱼座主星,全天第18亮星)、年龄超过1亿年的一颗行星。

为获取这些系外行星的光谱,科学家转向了自适应光学。这种技术能修正由地球大气层涡流造成的恒星星光闪烁,从而让寻找恒星附近的系外行星变得容易得多。同样重要的,是在望远镜光学通道中插入阻挡恒星星光的阀板(圆盘),并且用复杂的信号处理器对图像进行数字化加工。

麦金托西是美国斯坦福大学科学家和系外行星HR 8799的发现者之一。他说,直接拍摄行星光谱是一種很美妙的技术,它能告诉我们有关行星本身和行星形成过程的大量信息。麦金托西团队2011年报告说,运用一部第一代直接成像仪器(它只能观测温度高于一个限定值的系外行星),他们首次在一颗系外行星上探查到了水蒸气。麦金托西目前是双子座行星成像仪主要调查员。这部成像仪再加上与之相似的光谱-偏振测定高对比度系外行星调查成像仪(简称SPHERE,位于欧洲南方天文台的特大望远镜),是直接拍摄和测定温度更低的系外行星光谱的第二代成像仪。

2014年11月,双子座成像仪发起了为期多年的、对环绕炽热年轻恒星的类木星行星的搜寻。对波江座51号星(一颗年龄约为2000万年的恒星)的初期观测,发现了一颗类木星系外行星波江座51b,它距离其母恒星是木星距离太阳的2.5倍远。光谱显示,波江座51b的大气层中含有比其他系外行星更多的甲烷(木星大气层中的一种已知化合物)。库里说,波江座51b及其他新发现的系外行星令人兴奋之处,在于我们是在它们的光谱看起来只有一点点更正常的情况下看见它们的。与那些更年轻、温度更高的恒星周围的行星(极度缺乏甲烷)相比,这些系外行星更像是木星。这可能很有助于我们了解行星形成过程。关于行星形成过程的现有理论,基本上都是基于在太阳系中获得的数据。

系外行星HR 8799b

SPHERE已经展开了一项类似的探索,但这项始于2015年2月的探索起步较晚,探索成果相对也较少。巴黎天文台科学家安东尼说,SPHERE迄今为止最有趣的发现,是一组共5个正在高速离开微镜座AU(一颗年轻恒星,以异常容易出现耀斑及其他活动闻名)的气团。安东尼还说,他们并不清楚这些气团是什么。


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