天文學(xué)家利用歐洲南方天文臺的甚大望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一顆真正奇異的行星——它以完美的 90 度角繞兩顆恒星運行。這顆“極地行星”圍繞著一對罕見的食褐矮星運行，使其成為首個被證實擁有此類排列的行星。這是一個令人驚訝且意外的發(fā)現(xiàn)，它超越了人們的預(yù)期，并證明了在極端軌道條件下行星的形成不僅是可能的，而且是真實存在的。
近年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了幾顆同時圍繞兩顆恒星運行的行星——類似于《星球大戰(zhàn)》中虛構(gòu)的塔圖因星球。通常，這些行星的軌道與恒星本身位于同一平面。盡管研究人員長期以來一直懷疑行星也可能形成于雙星的垂直軌道（或極地軌道）上——甚至觀察到行星形成盤以這種方式傾斜——但迄今為止，尚未發(fā)現(xiàn)行星在此類軌道上的直接證據(jù)。
這是藝術(shù)家對系外行星2M1510 (AB) b繞其主恒星——一對棕矮星——運行的異常軌道的印象圖。這顆新發(fā)現(xiàn)的行星擁有一條極地軌道，垂直于兩顆恒星運行的軌道平面。圖片來源：ESO/L. Cal?ada
英國伯明翰大學(xué)博士生托馬斯·貝克羅夫特（Thomas Baycroft）領(lǐng)導(dǎo)了這項研究，該研究結(jié)果于今天（4 月 16 日）發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上，他表示：“我特別高興能夠參與檢測這種結(jié)構(gòu)存在的可靠證據(jù)。 ”
這顆史無前例的系外行星名為2M1510 (AB) b，圍繞一對年輕的棕矮星運行——棕矮星比氣態(tài)巨行星更大，但體積太小，不足以成為真正的恒星。從地球上看，這兩顆棕矮星會相互產(chǎn)生食，這使得它們成為天文學(xué)家所稱的食雙星系統(tǒng)的一部分。這個系統(tǒng)極其罕見：它是迄今為止已知的第二對食棕矮星，并且它包含第一顆軌道與其兩顆主恒星軌道垂直的系外行星。
利用歐洲南方天文臺（ESO）的甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT），天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆系外行星，它以90度角繞著一對奇特的恒星運行。此前曾有跡象表明，這種所謂的圍繞兩顆恒星運行的極地行星可能存在，但現(xiàn)在我們有確鑿的證據(jù)證明這一點。這一特殊系統(tǒng)是通過觀察兩顆恒星的軌道路徑發(fā)現(xiàn)的，這種推拉方式只能用極地軌道上存在行星來解釋。本視頻總結(jié)了這一發(fā)現(xiàn)，解釋了這些奇特恒星的性質(zhì)以及天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)這顆奇特行星的方法。圖片來源：ESO
“一顆行星不僅圍繞雙星運行，而且圍繞雙棕矮星運行，并且位于極地軌道上，這真是令人難以置信和興奮，”伯明翰大學(xué)教授、合著者阿毛里·特里奧德說。
該團(tuán)隊利用位于智利帕拉納爾天文臺的歐洲南方天文臺甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）上的紫外和可視梯級光譜儀（UVES）收集觀測數(shù)據(jù)，對兩顆棕矮星的軌道和物理參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)了這顆行星。這對棕矮星被稱為2M1510，于2018年由Triaud等人利用帕拉納爾天文臺的另一臺儀器——“尋找食超冷恒星的宜居行星”（SPECULOOS）首次發(fā)現(xiàn)。
這張可見光圖像顯示了2M1510 AB，一對棕矮星正在相互繞行。在圖像中，A和B兩顆棕矮星看起來像一個光源，但我們知道它們有兩顆，因為它們會周期性地互相遮蔽。在監(jiān)測它們的軌道時，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些擾動，這些擾動只能用一顆圍繞兩顆棕矮星垂直軌道運行的系外行星的引力來解釋。該系統(tǒng)包含第三顆棕矮星2M1510 C，它距離地球太遠(yuǎn)，不可能造成這些擾動。圖片來源：DESI遺產(chǎn)調(diào)查/D. Lang（圓周研究所）
天文學(xué)家觀察到2M1510中兩顆恒星的軌道以異常的方式被推拉，這促使他們推斷存在一顆具有奇特軌道角的系外行星?！拔覀冊u估了所有可能的情景，唯一與數(shù)據(jù)一致的是，這顆雙星系統(tǒng)有一顆行星位于極地軌道上，” 貝克羅夫特說。
“這一發(fā)現(xiàn)純屬偶然，因為我們收集觀測數(shù)據(jù)的目的并非尋找這樣的行星或軌道結(jié)構(gòu)。因此，這是一個巨大的驚喜，”特里奧德說道?！翱偟膩碚f，我認(rèn)為這不僅向我們天文學(xué)家，也向廣大公眾展示了我們所居住的迷人宇宙中蘊(yùn)藏著怎樣的可能性?！?/p>
這幅圖展示了一顆系外行星圍繞兩顆棕矮星運行的景象。棕矮星比氣態(tài)巨行星大，但體積太小，不足以成為真正的恒星。圖片來源：ESO/M. Kornmesser
編譯自/ScitechDaily
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