“TESS发射的时候,没人觉得它能找到这种行星。”新墨西哥大学阿尔伯克基分校教授戴安娜·德拉戈米尔的原话,直接点出了这次发现的意外程度。
NASA的凌星系外行星巡天卫星(TESS)第一次靠时空涟漪认出了一颗绕着遥远恒星转的行星。过去TESS抓到的都是紧贴恒星、周期性凌星的行星,这回找到的却是一颗“超级木星”,轨道离主星老远。德拉戈米尔是相关论文的合著者,她说,这颗行星质量是木星的1.6倍,轨道距离也和木星差不多,靠TESS设计之初的主打探测手段——凌星法——几乎不可能逮到它。“这次发现意味着,TESS的数据里多半还藏着别的所谓微引力透镜行星,我们以前根本没想过要找。”
天文学家最早注意到这颗行星的蛛丝马迹,是在2023年,靠的是欧洲空间局那台已经退役的盖亚空间望远镜。盖亚的警报系统标记了一颗突然变亮的恒星——如果有前景恒星恰好从更远的背景恒星前方穿过,引力微透镜效应就会把背景星的光放大,恒星突然增亮就是这么来的。这颗行星被命名为Gaia23bra b。
关键在于,后来研究人员回头翻TESS的存档数据,发现TESS其实也拍到了同一件事。研究负责人、新墨西哥大学博士生马洛里·哈里斯解释得很清楚:“盖亚的观测太稀疏了,根本识别不出那颗行星。TESS当时恰好也在监测同一片天区,它的时间覆盖密度更高,光变曲线里多出来的那些特征就被抓住了,这些特征正是行星导致的。”
研究团队的分析7月1日发表在《天体物理学杂志通讯》上。Gaia23bra b绕着一颗橙矮星转,主星质量大约是太阳的80%,而它自己和地球的距离将近4万光年——TESS通常的搜索半径也就150光年左右,4万光年这个数字远超它的常规探测范围。
说到找系外行星的方法,目前人类已知的6000多颗系外行星里,大约四分之三是靠凌星法发现的,这也是TESS的主力猎星手段。原理很简单:天文学家盯住一大堆恒星,等着看哪些恒星会周期性变暗——一旦有行星从恒星前方经过,挡住一部分光,就能抓到一次“凌星”。
微引力透镜只贡献了已知系外行星中不到5%的发现。这种光线弯曲现象,发生在两颗恒星从我们视角看过去几乎排成一线的时候。远处恒星的光穿过较近恒星的质量所造成的弯曲时空时,路径拐了弯,较近恒星就成了一面宇宙透镜,把背景星光聚焦放大。如果前景恒星还带着行星,行星也会变成自己的小透镜,继续给远处恒星的光线加料。天文学家能看到的,就是恒星的亮度曲线里多出一个尖峰。
凌星法擅长的是大块头行星,轨道还得贴着主星——行星越大挡光越多,轨道越近凌星越频繁。微引力透镜恰好补上了另一种盲区:轨道远、不容易挡住主星光芒的大质量行星。Gaia23bra b这个案例最有嚼头的地方,不在于发现本身多震撼,而在于它被找到的方式——靠两台望远镜的数据拼图,其中一台还是在退役之后把旧账翻出来才算完。
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