我国学者发现能看到"天上有两个太阳"的系外行星系统
为了寻找宇宙中另外的太阳系,围绕其它恒星运转的多系外行星系统(含有两颗及两颗以上行星)的搜寻一直是天文研究领域中重要的科学目标。从1992年起,人们发现的多系外行星系统有130个左右。然而,这些多系外行星系统几乎都是围绕单个的母星天体转动。近一两年中,我国学者利用光时效应的方法发现了首例绕不同类型双星(快速脉动的B型亚矮星双星、磁激变双星和分离白矮星双星)转动的系外行星系统,并发现这些系外行星到中心双星的距离几乎都等于太阳系内某颗行星(或小行星带)到太阳的距离,被称为是能看见"天上有两个太阳"的其它太阳系。探测这些系外行星的光时效应法和通常采用的视向速度方法一样,是通过探测由于系外行星的存在而引起的母星轨道运动间接地发现系外行星,与1992年人类发现第一颗系外行星的脉冲星计时法是一样的。其主要研究结果如下:
1、室女座NY是一颗由快速脉动的B型亚矮星和温度较低的红矮星组成的食双星系统,距离地球约2300光年。通过对这颗食双星光时效应的分析,研究人员发现该双星系统中存在一颗类木共双星巨行星,其最小质量为2.3倍木星,绕转周期为7.9年。这颗类木行星到中心双星的距离约为3.3个天文单位,相当于太阳系内小行星带到太阳的平均距离。同时观测证据表明该系统中还存在另一颗质量约为2.5倍木星的系外行星(如图一所示)。在这两颗行星星球上不仅能观看到一个红一个蓝白的两个"太阳"高挂天空,而且还能近距离感受到B型亚矮星的快速脉动!研究结果发表在美国《天体物理杂志通讯》(2012,ApJ 745,L23)上,被《中国科学报》2012年元旦复名后作为首期科学新闻进行报道(http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2012/1/257874.shtm),并列为一周新闻排行。同时被搜狐网、腾讯网、中国科学院院网、中国兰州网、凤凰网、北京晨报 、和讯网、NASA百科和四川广播电视台等几十家媒体进行新闻报道。
图一:快速脉动的B型亚矮星室女座及其相伴的共双星巨行星
2、发现了围绕磁激变双星宝瓶座HU运转的两颗类木巨行星,其最小质量为5.9倍和4.5倍木星质量,绕转周期分别为6.54年和11.96年。观测证据还显示存在第三颗系外巨行星。同时,发现围绕这颗磁激变双星运转的系外行星到中心双星的距离也满足太阳系行星满足的提丢斯-波得关系,被称为是宇宙中第一个拥有两个"太阳"的太阳系。研究成果在中国科学院院网(http://www.cas.cn/ky/kyjz/201106/t20110620_3290057.shtml)等网站上进行报道,并于2011年6月发表在《英国皇家天文学会月刊通讯》上(2011, MNRAS 414,L16-L20)。到目前为止,论文已有近30篇SCI独立引用。
3、发现绕分离白矮星双星雕具座RR转动的一颗最小质量为4.2倍木星的系外行星。绕转周期为11.96年,刚好等于木星绕太阳公转的周期。这颗共双星系外行星到中心双星的距离约为5.3个天文单位,相当于太阳系内木星到太阳的平均距离。其轨道和木星一样也近似于圆轨道(偏心率接近于零),是一颗名副其实的在类似木星轨道上运行的共双星巨行星(如图二所示)。同时观测证据表明还存在另一颗绕该双星转动的系外行星。研究结果在《英国皇家天文学会月刊》上以通讯快报形式发表(2012, MNRAS 422, L24-L27),并在中国科学院院网(http://www.cas.cn/ky/kyjz/201202/t20120206_3434755.shtml)等网站上进行新闻报道。