2011-05-21

沒有恆星的行星:自由漂流行星

Planets that have no stars: New class of planets discovered
http://www.physorg.com/news/2011-05-class-planets.html

May 18, 2011

(PhysOrg.com) -- 巴黎聖母院大學(University of Notre Dame)天文學家 David Bennett 是一篇論文的共同作者,該論文描述發現一種新的行星類型:黑暗、孤立的、木星質量的天體獨自在太空中漂流,遠離任何宿主恆星。Bennett 以及涉及此發現的天文學家團隊認為,這些行星很可能從發展中的行星系(planetary system)被拋出來。

這項研究被記述在一篇刊載於 5/19 當期的 Nature 論文中。

這項發現源自對一些銀河系中央核球(bulge,銀核)的觀測分析。這些觀測資料取自於 2006 年至 2007 年間,由日本與紐西蘭所進行的聯合調查。這些分析為那些數量似乎有 10 顆,自由漂流的木星質量行星提供證據。Bennett 解釋這些孤立行星的可能起源,"我們的結果指出,行星系經常變得不穩定,有許多行星因與其他行星緊密相遇,而從它們的誕生之處被踢出來。"

這項發現不僅證實自由漂流行星存在與太空中,而且也指出,那相當常見。自由漂流行星非常難以偵測,所以,那次調查可找到多達 10 顆的行星,暗示那邊仍有更多的自由漂流行星未被偵測到。發現這件事的科學家團隊估計,這些自由漂流的木星質量行星數量可能是恆星的二倍。這意味自由漂流行星很可能至少與繞行恆星的行星(像我們的地球)一樣常見。

"我們的觀測像一次人口普查 -- 我們對星系的一部份進行取樣,然後基於這些資料,能估計出在整個銀河系中的數量," Bennett 說。"此調查對於質量少於木星與土星的行星不夠敏感,但理論指出,像地球那樣質量較少的行星,應更常從它們的恆星被拋出,因而也比那些「自由漂流的木星」更常見。" 某些科學家甚至指出,自由漂流的地球質量行星很可能溫暖到足以培育生命,這是因為其大氣中大量的氫所造成的溫室效應。NASA 計畫中的 WFIRST 任務將使用(重力)微透鏡法(microlensing method)來揭露有多少自由漂流的地球質量行星棲息在我們的銀河系中。

揭露這些行星的調查被稱為 Microlensing Observations in Astrophysics (MOA)。一具口徑 1.8 公尺的、位於紐西蘭 Mt. John University Observatory 的望遠鏡被用來大略掃描位於銀河中央的恆星,尋找被稱為「重力微透鏡」的事件。

Bennett 是重力微透鏡法的先鋒,那利用一個事實:當光線從巨大的天體(如恆星)附近通過時光線會彎曲。來自於前景星球質量的重力會使周遭空間彎曲,而且表現像是一個巨大的放大鏡。一如愛因斯坦所預測且之後被證實的,這種現象導致來自背景「來源」恆星的光線明顯變增亮。這種效應只有當天文學家的望遠鏡與來源恆星、「透鏡」恆星排成近乎完美的一直線時才能夠被看見。微透鏡法的主要挑戰是行星微透鏡訊號所要求的精確排列非常罕見且短暫,持續不到二天。

如果來自背景恆星的光線被行星與其宿主恆星所彎曲,天文學家也能夠偵測那些繞行恆星的行星。

Bennett 與這個科學家團隊發現大約 10 次短暫的微透鏡事件,指出質量約木星大小的行星。該團隊表示,他們無法排除某些行星以非常遙遠的距離繞行恆星的可能性,不過先前由其他團體所進行的觀測指出,木星質量行星以如此遙遠的距離進行繞行很罕見。未來由哈伯太空望遠鏡所進行的觀測,應能將這些宿主恆星偵測出來,如果它們真的存在的話。

"如果自由漂流行星像恆星那樣形成,那我們將會預期,在我們的調查中,只會看見一、二顆行星,而非 10 顆," Bennett 表示。

※ 相關報導:

* Unbound or distant planetary mass population detected by gravitational microlensing
http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7347/full/nature10092.html
The Microlensing Observations in Astrophysics (MOA)
Collaboration, The Optical Gravitational Lensing Experiment
(OGLE) Collaboration
Nature 473, 349–352 (19 May 2011)
doi: 10.1038/nature10092
* So many lonely planets with no star to guide them
http://www.nature.com/news/2011/110518/full/news.2011.303.html

美國天文學家開始尋找86顆行星上的外星生命
發現宇宙中恆星數量是目前的三倍
Fermi 望遠鏡在銀河系中發現巨大的新結構
「星系團成長機制」 中研院找到
銀河系中的巨大白矮星也許會形成超新星
黑洞附近的年輕恆星之謎解開了
超快速恆星被證明是外來物

1 則留言:

fsj 提到...

宇宙出現笑臉? 怪物黑洞雙人舞!
http://udn.com/NEWS/WORLD/WOR4/6395319.shtml

【台灣醒報╱記者蕭介雲╱台北報導】2011.06.13

宇宙竟然出現笑臉?原來這是美國太空總署(NASA)用X光天文台和衛星所補捉到兩個怪物級黑洞的畫面,這兩個超大質量的黑洞相距約11000光年,看起來雖然像是笑臉,實際上卻正以驚人的吸力拉扯和大口吞噬星系,這項研究將刊登在最新一期的天體物理學雜誌。

據研究提出,這個星系距離獅子座星系約4.25億光年,研究報告指出,銀河系比太陽質量還重上百萬倍的個超大質量黑洞,NASA稱為「怪物黑洞」,除質量外有些更散發出10億倍的太陽能量。

科學家描述這兩個怪物黑洞,類似一張微笑的臉,一雙明亮的核心拉出電弧旋臂,實際上,這是被合併的星系處於碰撞和破壞情形,觸發出大量氣體,並以極高溫度散發出大量能量,以螺旋向內的方式,被黑洞大口大口的吞噬。

這兩個怪物黑洞,東部核心被命名為馬爾卡良739,另一個星系被命名為NGC 6240,對於這樣的「雙活動星系核」,科學家表示,過去十分罕見,目前也正密切觀察兩者的交互作用與發展。

自2004年以來,科學家以X射線探測宇宙,已達650億光年的距離,並且發現數十種過去未知的系統。