发现两颗新的土星质量系外行星

来自 CARMENES 的 TYC 2187-512-1 径向速度时间序列的广义 Lomb-Scargle (GLS) 周期图。 图片来源:Quirrenbach 等人,2022 年。

一个国际天文学家团队报告说,作为 CARMENES 径向速度调查的一部分,发现了两颗新的土星质量系外行星。 新发现的外星世界,命名为 TYC 2187-512-1 b 和 TZ Ari b,围绕着附近的 M 矮星运行。 这一发现发表在 3 月 30 日发表在 arXiv.org 上的一篇论文中。

由于径向速度 (RV) 技术,迄今已探测到 600 多颗系外行星,其中 100 多颗在 M 矮星周围被发现。 使用近红外和光学阶梯光谱仪 (CARMENES) 项目以高分辨率搜索具有 Exoearths 的 M 矮星对于寻找围绕我们银河系中这些最常见恒星运行的新外星世界至关重要。

最近,由德国海德堡大学的 Andreas Quirrenbach 领导的一组研究人员宣布,作为 CARMENES 调查的一部分,发现了另外两个太阳系外世界。 在西班牙阿尔梅里亚的 Calar Alto 天文台使用 3.5 m 望远镜进行的观测证实,附近的两颗 M 矮星 TYC 2187-512-1 和 TZ Ari 拥有巨大的行星。

天文学家在论文中写道:“在这里,我们报告了从 CARMENES 调查中发现的两颗土星质量行星,该调查目前正在对 387 M 矮星样本进行精确的径向速度观测。”

在大约 50.46 光年的距离上,TYC 2187-512-1 b 在近圆形轨道上每 692 天绕其宿主运行一次,距离恒星约 1.22 AU。 这颗行星的最小质量估计为 0.33 木星质量。 母星 TYC 2187-512-1 的光谱类型为 M1.0 V,大约是我们太阳大小和质量的一半。 测得其有效温度为 3,734 K。

TZ Ari b 的质量至少为 0.21 木星质量。 这颗行星的轨道周期经测量为 771 天,而其轨道偏心率为 0.46。 结果表明,这颗系外行星与 TZ Ari 的距离约为 0.88 AU。 主星的光谱类型为 M5.0 V,有效温度为 3,154 K。这颗 M 矮星比太阳小六倍多,质量也更小。 该系统距离我们大约 14.57 光年。

该论文的作者强调,TZ Ari b 的参数使其成为其他已知巨型外行星中独一无二的行星。 他们指出,这只是第二颗已确认的巨行星绕着质量低于 0.3 个太阳质量的恒星运行。

“事实上,TZ Ari的质量只有0.15个太阳质量,与气态巨行星的另一个低质量宿主GJ 3512相似。这两个系统占据了行星质量/宿主质量​​参数空间的一个极端区域,其中磁盘碎片似乎比通过小行星或卵石吸积形成核心更有可能形成机制,”研究人员解释说。

天文学家在结束语中透露,根据他们的计算,围绕M矮星运行的巨行星的出现率应该在2%到6%之间。 他们指出,完成 CARMENES 调查将对这个数字施加更多限制。