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在银河系中发现的最大的自由漂浮行星集合

发布时间:2021-12-27 14:01:16  编辑:  来源:

导读 利用 NSF 的几个 NOIRLab 天文台的观测和档案数据,以及来自世界各地和轨道上的望远镜的观测,天文学家在附近地区发现了至少 70 颗新

利用 NSF 的几个 NOIRLab 天文台的观测和档案数据,以及来自世界各地和轨道上的望远镜的观测,天文学家在附近地区发现了至少 70 颗新的自由漂浮行星——在没有母星的情况下在太空中徘徊的行星银河系的。这是在单个组中发现的此类行星的最大样本,几乎是整个天空中已知数量的两倍。

研究人员在银河系附近的一个被称为上天蝎座 OB 星协的区域发现了一组自由漂浮的行星——不围绕恒星运行的行星。通过检查来自 20 多年观测的数据,至少发现了 70 颗,多达 170 颗这些木星大小的行星。第一个自由漂浮的行星是在 1990 年代发现的,但最新的发现几乎使已知总数翻了一番。

为了找到这些行星,该研究的第一作者、法国波尔多大学波尔多天体物理实验室的 Núria Miret-Roig 与一组天文学家使用了来自多个大型天文台的观测和档案数据,包括来自 NSF 的 NOIRLab、欧洲南方天文台的望远镜、加拿大-法国-夏威夷望远镜和斯巴鲁望远镜的设施,在 20 年的观测中总计拍摄了 80,000 张宽视场图像。

波尔多天体物理实验室的天文学家、该研究的项目负责人 Hervé Bouy 表示,如果没有 NOIRLab 的 Astro Data Archive 和 Astro Data Lab 科学平台,就不可能发现这么多自由漂浮的行星在社区科学和数据中心 (CSDC) 运营。

这些数据包括来自亚利桑那州基特峰国家天文台 (KPNO) 的 NEWFIRM 超广角红外成像仪的 247 张图像,以及同一台 NEWFIRM 仪器在移至智利的 Cerro Tololo 美洲天文台 (CTIO) 后拍摄的 1348 张图像,来自 CTIO 的 Víctor M. Blanco 4 米望远镜之前使用的红外侧端口成像仪的 2214 张图像,以及来自暗能量相机的 3744 张图像。

“NOIRLab Astro Data Archive 中的宝库是这项研究的基础,”Bouy 说。“我们需要在光学和近红外领域获得非常深的宽场图像,跨越很长时间的基线。因此,暗能量相机和 NEWFIRM 对我们的项目非常有吸引力,因为它们是世界上最灵敏的宽场相机之一。世界。”

作为世界上性能最高的宽场 CCD 成像仪之一,暗能量相机专为由能源部 (DOE) 资助的暗能量调查而设计。它是在能源部的费米实验室建造和测试的,并在 2013 年至 2019 年间由能源部和国家科学基金会 (NSF) 运营。目前,暗能量相机用于涵盖广泛科学的项目。能源部和国家科学基金会支持暗能量调查数据分析。

国家科学基金会 NOIRLab 国家科学基金会项目官员克里斯戴维斯说:“这个项目说明了提供访问来自不同望远镜的档案数据的难以置信的重要性,不仅在,而且在全世界。” “这是 NOIRLab,特别是 CSDC 多年来一直在努力实现的事情,并在 NSF 的支持下继续这样做。”

这些自由漂浮的行星位于距地球 420 光年远的天蝎座上星协。该区域包含许多最著名的星云,包括蛇夫座罗星云、管状星云、巴纳德 68 和煤袋星云。

自由漂浮的行星大多是通过微透镜测量发现的,在这种测量中,天文学家观察系外行星和背景恒星之间的短暂排列。然而,微透镜事件只会发生一次,这意味着后续观察是不可能的。

这些新行星是使用不同的方法发现的。这些行星远离任何照亮它们的恒星,通常无法成像。然而,Miret-Roig 和她的团队利用了这样一个事实,即在它们形成后的几百万年里,这些行星仍然足够热,可以发光,这使得它们可以被大型望远镜上的敏感相机直接探测到。Miret-Roig 的团队使用 80,000 次观测测量了该协会所有成员在各种光学和近红外波长范围内的光,并将它们与它们在天空中移动的方式相结合。

“我们测量了大片天空中数千万个光源的微小运动、颜色和亮度,”Miret-Roig 解释说。“这些测量使我们能够安全地识别该地区最微弱的物体。”

这一发现还揭示了自由漂浮行星的起源。一些科学家认为,这些行星可能是由气体云的坍缩形成的,气体云太小而无法导致恒星的形成,或者它们可能已被从母系中踢出。但具体的机制究竟是什么,目前还不得而知。

抛射模型表明,可能有更多的地球大小的自由漂浮行星。“自由漂浮的木星质量行星是最难弹出的,这意味着可能有更多自由漂浮的地球质量行星在银河系中游荡,”Miret-Roig 说。

预计 Vera C. Rubin 天文台在这十年开始科学运行时可以发现更多自由漂浮的行星。

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