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【研究发现:"超级地球"在宇宙中比天文学家之前认为的要常见得多】一个国际天文学家

【研究发现:"超级地球"在宇宙中比天文学家之前认为的要常见得多】

一个国际天文学家团队利用韩国微透镜望远镜网络(KMTNet)发现,超级地球系外行星在宇宙中比以前认为的要普遍得多。

通过分析新发现的行星的主恒星造成的细微光线扭曲,并将他们的发现与 KMTNet 微透镜调查的更大数据集进行比较,研究人员发现超级地球可以存在于与恒星距离相似的地方,就像我们的气态巨行星与太阳的距离一样,该研究的共同作者、俄亥俄州立大学天文学名誉教授安德鲁·古尔德解释说。

“科学家们知道小行星的数量比大行星多,但在这项研究中,我们能够证明,在这种总体模式中,存在着过剩和不足,”他说。“这非常有趣。”

虽然轨道靠近恒星的行星相对容易探测,但寻找轨道更宽、更远的行星则困难得多。即便如此,该团队估计,银河系中每三颗恒星中,就可能至少有一颗超级地球拥有类似木星的长轨道周期。他们的发现表明,这些巨大的岩石行星可能是整个宇宙行星系统的一个普遍特征——古尔德表示,这一结论有助于推动他参与开创的行星微透镜研究领域的发展。

这项研究的发现是通过微透镜效应得出的,微透镜效应是一种观测效应,当物质的存在使时空结构发生可探测的扭曲时发生。当一个前景物体,比如一颗恒星或行星,经过观察者和一颗更遥远的恒星之间时,光线会从光源弯曲,导致物体亮度明显增加,这种增加可能持续几小时到几个月。

天文学家可以利用这些亮度波动(或称亮度凸起)来帮助定位与我们地球不同的外星世界。在本例中,微透镜信号被用来定位OGLE-2016-BLG-0007,这是一颗超级地球,其质量比大约是地球的两倍,轨道比土星更宽。

这些观测结果使研究小组能够将系外行星分为两类:一类由超级地球和类似海王星的行星组成,另一类由像木星或土星这样的气态巨行星组成。这一发现为行星系统科学打开了新的大门:更好地了解系外行星的分布可以揭示它们形成和演化过程的新见解。

这项研究由中国、韩国以及美国哈佛大学和史密森学会的研究人员领导,最近发表在《科学》杂志上。

为了解释他们的研究结果,研究人员还将他们的发现与行星形成理论模拟的预测进行了比较。他们的结果表明,虽然系外行星可以根据质量和构成分为几类,但它们的产生机制可能有所不同。

“气态巨行星形成的主流理论是通过失控气体吸积,但其他人则认为,它既可能是吸积,也可能是引力不稳定性,”古尔德说。“我们认为我们目前还无法区分这两者。”