CHEOPS太阳系外首次发现——极热行星、掩星天体

简介：欧洲航天局2019年发射的CHEOPS望远镜观测到一颗2000年恒星的温度是太阳的两倍。该系统包含一颗轨道距离非常近的行星。这个位置似乎不是自然形成的。怀疑是被其他天体的引力拖到现在的位置。

在过去十年中，NASA的开普勒任务和TESS（凌日系外行星勘测卫星）等系外行星任务在浩瀚的宇宙中发现了4000多个外星世界。但是搜索的新成员已经成为这两个望远镜的竞争对手。

欧洲航天局的基奥普斯系外行星特征卫星，简称CHEOPS，取得了第一个非凡的发现，并在《天文学与天文物理学》期刊上发表的一项研究中详细介绍了这一发现。

WASP-189b系外行星绕其主恒星(ESA)旋转的艺术家图片

CHEOPS于2019年12月发射升空，以观察其附近的恒星以及可能围绕它们运行的奇异世界。其中一颗恒星的温度是太阳的2,000倍，闪耀着明亮的蓝色光芒。

瑞士日内瓦大学研究员、新研究的主要作者莫妮卡·伦德尔表示：“据我们所知，只有少数行星存在于如此炽热的恒星周围。

我们捕捉到这颗系外行星，取名为WASP-189b，围绕着这颗超热恒星加速。WASP-189b是一颗热木星，是我们太阳系中类似于木星的气态巨行星，只是温度更高比木星还要极端。

这颗炽热的系外行星距恒星的距离比地球到太阳的距离近20倍左右，完成一圈公转仅需2.7天。据报道科学家们，WASP-189b处于一种炽热的火石中，温度可达3200摄氏度，WASP-189b也相当巨大，它的半径几乎是地球上最大行星木星的1.6倍太阳系。当WASP-189b经过它的恒星附近时，会导致恒星的光强显着下降。WASP-189b是我们能观测到的最亮的热木星，整个系统对我们非常感兴趣。

CHEOPS发现的WASP-189b是迄今为止我们发现的最热、最极端的系外行星之一。这颗行星的宿主星也颇为有趣。根据研究人员的分析，这颗恒星并不是一个形状完美的球体。它的赤道比两极更大、更冷，这也使得它的两极显得更亮。

“它旋转得如此之快，以至于它正沿着赤道向外伸展，”伦德尔说，“这种不对称是由于WASP-189b的倾斜轨道造成的；它不会绕赤道转。

对于一颗行星来说，这个倾斜的轨道可能形成于离恒星更远的地方，并随着时间的推移被拉向恒星。这可能发生在第二颗恒星或其他物体在其轨道的某个时刻将系外行星推入恒星附近时

研究像WASP-189b这样的系外行星有助于科学家更好地了解热木星的历史以及这些气态巨行星是如何演化的。

欧空局CHEOPS项目科学家KateIsaac在报告中说：“通过使用CHEOPS追踪系外行星的轨道，我们可以对它们的大气层有一个初步的表征和了解，并确定它们云层的存在和性质。CHEOPS不仅会加深我们对系外行星的了解，还会加深我们对我们自己的星球、太阳系和更广阔的宇宙环境的了解。

摘要：专用于系外行星追踪的CHEOPS太空任务于2019年12月启动，具备20ppm级别的光度测量能力。由于CHEOPS在非常宽的光学通带内进行观测，它可以通过观察掩星和相位曲线来洞察系外行星的反射光，并限制最热行星的短波长热电子发射。

在这里，我们报告了对掩星现象的首次CHEOPS观测，即热木星WASP-189b，这是一颗MP≈2MJ的行星，围绕A型恒星运行。我们在一些实测案例中发现了WASP-189b的掩星现象，并根据4次掩星得到了掩星深度dF=87.9±4.3ppm。我们将这些测量值与预测模型的值进行了比较，发现它们与加热到3435±27开尔文的非反射大气一致，假设热量再分配效率低下。此外，我们还介绍了CHEOPS观测到的WASP-189b的两次凌日。观测到的凌星形状不对称，我们将其归因于主星高速旋转引起的引力变暗。我们使用这些测量来改进行星的参数。

与《探索发现》中的数据相比，我们获得的WASP-189b的凌日深度深了25%，其半径修正为1.619±0.021RJ。我们进一步测量了预测的轨道斜率λ=86.4+2.9-4.4度。该数据与光谱观测得到的测量值一致，真实斜率为Ψ=85.4±4.3度。最后，我们为CHEOPS的光度精度提供参考值：对一颗V=6.6mag的恒星使用1小时bin，我们获得了单个光变曲线在10到17ppm之间的残余均方根值，组合四次就是这样使用数据时为5.7ppm。

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