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我台钱声帮研究员等发现绕奇特双星转动的系外行星

发现和探测太阳系外行星对研究行星的形成和演化,寻找地外生命等具有重要的意义,因而近10年来发展为天文学研究中引人注目的一大热点。从 1992 年起人们发现的系外行星大约有 400 多颗。然而,这些系外行星几乎都是围绕单个的母星天体转动。最近,以我台钱声帮研究员为首的研究小组在室女座天区发现了一颗绕奇特双星转动的大质量系外行星。

这颗新发现的巨行星所围绕的母星天体名为室女座QS,位于著名的室女座天区,距离地球157光年,是一颗由热而致密的白矮星和较冷的红矮星组成的双星系统。虽然现在处于休眠状态,它将在不久的将来演化成一颗激变双星(一类亮度变化十分剧烈爆发的天体,我国史书中称为“客星”),并将会在天空中产生仅次于超新星爆炸的耀眼光芒---新星爆发。这两颗子星间的距离约为84万公里,相当于地球到月球距离的2倍多,平均3小时37分钟相互绕转一圈。目前,地球上任何望远镜都无法直接分开这两颗星。幸运的是,它们绕转掩食导致的亮度变化为天文学家提供了重要的信息(如下图所示)。

钱声帮研究员等利用我台的60公分、1.0米和2.4米望远镜对这颗双星进行监测,并结合前人的观测发现它的食光变信号到达地球的时间呈现出微小的周期性变化,由此推断出在距离该双星约为4.2天文单位(1天文单位定义为地球到太阳的平均距离)处有一颗系外行星。详细的计算表明该行星的最小质量约为6.4倍木星,绕转周期为7.9年。这种绕白矮星双星转动的系外行星尚属首次发现。可以想象,在该行星星球上能看到一红一白的两个“太阳”高挂天空的情景是多么壮观!



钱声帮研究员等还发现室女座QS中两颗子星的轨道在不断收缩,间距在不断的减小。由于目前两子星间的距离非常接近,当再靠近一点时,红矮星的物质会源源不断地流向白矮星,并形成围绕白矮星的盘状物质——吸积盘,最终将会导致新星爆发,使其光度有可能增加几十万倍。人类在地球上只能在遥远的星空中观看到新星的爆发,而在这颗行星星球上将有机会近距离目睹新星爆发这一壮丽的天文奇观!

该成果将在“英国皇家天文学会月刊”上以通讯快报的形式发表。其审稿人称“这一研究是重要的,因为它在相关几个研究领域里有许多的应用价值:如共双星系外行星(它是第一个绕密近双星转动的共双星系外行星)、行星系统的晚期演化、激变双星的演化以及次子星由磁滞引起的角动量损失(室女座QS是目前宇宙中唯一发现的处于休眠状态的激变双星)等”。相关研究结果引起了英国皇家天文学会的高度关注,并以“巨行星将目睹新星爆发”为题于2009年12月15日对这一发现进行了新闻报道(http://www.ras.org.uk/)。截止到目前,已有十多家国外媒体网站对此进行了报道。



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