天文学家如何重新发现‘lost world’

以及为什么重新发现迷失的世界– called NGTS-11b –预示着宜居系外行星的预兆。

地面上的望远镜在天空中有长而明亮的同心曲线。

智利下一代过境调查(NGTS)中的望远镜。天文学家用这些望远镜找到了“lost”世界NGTS-11b。该图显示 星迹;明亮的条纹是月亮。图片通过 华威大学.

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宜居地带 – or Goldilocks zone –围绕一颗星星非常有兴趣 天体生物学家那些探索地球以外生命的科学家。在岩石世界中,温度适宜于液态水的存在。天文学家已经发现了许多 系外行星 在宜居区域内运行。但是他们想知道,在我们的银河系中系外行星的百分率可能会在一个宜居区域内运行吗?换句话说,什么是 潜在 为了我们银河系中的生命?现在,设计了一种新方法 宣布 英国沃里克大学(华威大学)的科学家发现了一个以前更凉爽的行星“lost” close to its star’居住区。这个星球被称为 NGTS-11b。这些科学家表示,他们的方法有望帮助找到更多在其恒星可居住区域内运行的此类世界。

重新发现是 已发表 in the 同行评审 journal 天体物理学杂志信 on July 20, 2020.

NGTS-11b大约是土星的大小和质量。它每35天绕恒星运行一次。它离恒星的距离是地球距太阳的五倍,是620。 光年 away.

天文学家认为这只是数百种“lost worlds”这项新技术可以帮助重新发现。

有象草的领域的微笑的年轻人在他之后。

新研究的主要作者华威大学的塞缪尔·吉尔(Samuel Gill)正在寻找“lost” worlds. Image via 研究门.

迷失世界对科学家意味着什么?

基本上,它们是由过境系外行星调查卫星发现的系外行星(泰斯)太空望远镜,但仅检测到一次。 TESS通过观察发现行星 过境 在他们的恒星前,但只扫描天空的大部分区域,持续27天。任何轨道周期超过27天的行星在观测中只会出现一次。如果无法获得第二个观测值,则认为该行星“lost”照原样。但是沃里克大学的研究人员却可以使用“下一代运输调查”(以下简称“NGTS)在智​​利(最长72天)。这样,可以检测到轨道更长的行星。那’通过重新捕获NGTS-11b来重新找到它。 塞缪尔·吉尔,论文的主要作者, 解释:

通过追踪第二次过境,我们发现了一个更长周期的行星。这是希望将此类发现推向更长时期的第一步。

这些发现是罕见的,但很重要,因为它们使我们能够找到比其他天文学家发现的行星更长的行星。周期较长的行星温度较低,更像我们太阳系中的行星。

NGTS-11b的温度仅为160摄氏度(320华氏度),比水星和金星低。尽管众所周知,这仍然太热,无法维持生命,但它比许多以前发现的,通常温度超过1000摄氏度(1800华氏度)的行星更靠近Goldilocks区。

合著者 丹尼尔·贝利斯(Daniel Bayliss) said:

这颗行星的运行轨道为期35天,比我们通常发现它们的周期要长得多。在我们的视野中看到Goldilocks区,真是令人兴奋。

有宽,平的太阳电池板的圆柱形卫星在与星的空间的每边在背景中。

艺术家’的过境系外行星观测卫星(TESS)的插图。 TESS发现的一些系外行星被归类为“lost” when they can’在他们的恒星的第二次变迁中未被发现。图片通过 美国宇航局/戈达德太空飞行中心。

另一位合著者 皮特·惠特利, 添加:

最初的运输只在TESS数据中出现过一次,而正是我们团队辛苦的侦探工作使我们在一年后的NGTS中再次找到了它。

NGTS拥有12台最先进的望远镜,这意味着我们可以连续几个月监视多颗恒星,以寻找丢失的行星。天文望远镜的光线浸入深度仅为1%,每35天仅发生一次,使它无法进入其他望远镜。

研究人员预计,NGTS-11b将只是再次发现的数百个失落世界中的第一个。吉尔说:

泰斯检测到数百个单次运输,我们将使用此方法进行监视。这将使我们能够发现各种规模的较凉的系外行星,包括更像我们自己太阳系中的行星的行星。其中一些将是Goldilocks地区的小型岩石行星,其温度足以容纳液态海洋和潜在的外星生命。

能够检测到行星的多次穿越对于确定其轨道周期和质量至关重要,而这只能由TESS不能总是完成。从本文:

重要的是要注意,我们已经能够通过非常少量的径向速度测量来确定这个相对较长周期的系外行星的质量和半径(九个 竖琴 and six with 费罗斯)。用NGTS探测到第二次过境对于严格限制可能的轨道周期至关重要,这有助于证明在后续的单次过境事件中进行强光度学监测的价值。如果没有第二次过境探测,我们将需要更多的径向速度测量结果才能确认行星,确定其轨道周期并测量其质量(例如Díaz等人2020)。因此,使用诸如NGTS之类的仪器进行大量光度跟踪投资的策略可以有效地确认单次过境事件,而不会增加对高精度径向速度仪器的巨大压力。这凸显了高精度地面测光设施在揭示TESS本身无法发现的更长周期的系外行星的能力。

到目前为止,许多系外行星发现的轨道都非常靠近其恒星,包括 热木星。这样的物体相对容易检测,但是它们靠近恒星也使它们不太可能适合居住。寻找更多远离恒星的行星,包括恒星中的行星’可居住区,对于寻找可居住世界很重要。

这些科学家说,像NGTS望远镜那样的望远镜将有助于发现更适合居住的系外行星。

后来,其他望远镜如即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜– now scheduled for 2021年10月发射 –将能够分析这些行星’可能的气氛 生物签名。通过在地球和太空中进行这样的研究,天文学家正在一步一步地寻找星系中其他存在的生命(如果存在)。

与它的星的被结合的巨型行星在背景中。

艺术家’气体恒星绕其恒星运行的概念。沃里克大学的研究人员已经重新发现了一颗与土星大小和质量相近的行星,其轨道位于其宜居区域附近。图片来自NASA / 联合技术公司.

底线:天文学家重新发现以前“lost”系外行星相对凉爽且接近恒星’s habitable zone.

来源:NGTS-11 b(TOI-1847 b):从TESS一次过境事件中恢复过来的过境温暖土星

通过华威大学

Paul Scott Anderson
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