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使用TESS数据的天文学家发现了不应该存在的行星

使用TESS(过渡系外行星调查卫星)数据的天文学家发现了它不应该存在的行星:在它的恒星最近是红色巨星的时候所处的空间。

TESS使用星震学检查恒星。它可以测量恒星的微小振动,从而为其内部结构提供线索。这些线索对于其他类型的观察是隐藏的,例如亮度和表面温度。在一项新发表的研究中,作者检查了两个红色巨星:HD 212771和HD203949。这是对已知拥有行星的恒星进行的首次星震学研究。

该论文的标题是“已知的红色巨型主恒星HD 212771和203949的TESS立体地震学”。该论文的主要作者是葡萄牙波尔图大学的Tiago Campante。Campante在新闻稿中解释了TESS的力量如何帮助作者研究这些恒星:“ TESS的观测结果足够精确,可以测量恒星表面的轻微脉动。这两颗相当进化的恒星也承载着行星,为研究行星系统的演化提供了理想的试验台。”

尽管星震学是关于了解恒星的,但它也有助于天文学家系外行星的飞行。在他们的论文中,作者说:“……星震学正在对现代天体物理学,尤其是系外行星科学领域产生深远的影响。通过星震学对系外行星恒星进行表征可以实现其行星绝对特性无与伦比的精度。

在他们的研究中,科学家使用星震学测量了两颗恒星的大小,质量和年龄。然后他们专注于HD 203949以确定其进化状态。他们发现绕行星运行的系外行星处于一个奇怪的位置。HD 203949离开了它的红色巨星相,但是这个名为HD 203949 b的星球占据了一个在恒星的红色巨星相中被吞噬的轨道。

研究小组认为,红色巨人阶段结束后,系外行星不是通过被恒星膨胀的包壳所吞噬而生存,而是通过潮汐相互作用将其拉近与恒星的距离。

华威大学物理系的Dimitri Veras博士是其中的合著者之一。韦拉斯博士说:“我们确定了这颗行星如何到达其当前位置,并确定了该行星是否必须在红巨星恒星包壳内的吞噬中幸存下来。这项工作为行星的母恒星开始死亡提供了新的生存方法,甚至可能揭示了潮汐物理的新方面。”

这似乎是一个矛盾。根据我们对恒星演化状态的了解,它应该吞没并摧毁了这颗行星附近的所有行星。这个星球是一个气体巨人,比木星重约8倍。那是一个巨大的星球,但这并不重要。当恒星以红色巨星相膨胀时,它会迅速摧毁陷入该膨胀的所有行星。但是,行星在那里,意味着其他事情正在发生。

同样来自波尔图大学的Vardan Adibekyan是该论文的合著者。阿迪贝克扬说:“这项研究完美地证明了恒星和系外天体物理学是如何联系在一起的。恒星分析似乎表明,恒星太进化了,以至仍无法在如此“短”的轨道距离上承载行星,而从系外行星的分析中,我们知道行星在那里!”

在其他太阳系中,我们看到气体巨人非常靠近恒星。它们被称为“热木星”,人们认为它们不可能在那里形成。太阳风和恒星的辐射会阻止气体在该位置聚结并形成行星。在太阳系的整个生命周期中,这些气体巨星会在整个太阳系中迁移,有时绕其恒星更近,有时甚至更远。这就是我们使用木星的太阳系可能发生的情况,也可能是HD 203949和HD 203949 b发生的情况。

但是,很多科学家不知道该过程如何发挥作用以及如何驱动它。这有点两难。

“这一科学难题的解决方案隐藏在一个简单的事实中,即恒星及其行星不仅形成,而且一起发展。在这种特殊情况下,地球设法避免了吞噬。”阿迪贝克扬说。

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