发现环绕附近恒星运行的超级地球系外行星

Ross 508:观察到的 RV 和最适合的轨道解决方案。 图片来源:Harakawa 等人,2022 年。

一个国际天文学家团队报告说,发现了一颗新的超级地球系外行星,它围绕附近的一颗名为罗斯 508 的 M 矮星运行。新发现的外星世界被命名为罗斯 508 b,其质量至少是其四倍比我们的星球。 5 月 24 日发表在 arXiv.org 上的一篇论文详细介绍了这一发现。

“超级地球”是比地球质量更大但不超过海王星质量的行星。 尽管“超级地球”一词仅指行星的质量,但天文学家也用它来描述比地球大但小于所谓的“迷你海王星”(半径在两到四个地球之间)的行星半径)。

现在,以斯巴鲁望远镜的Hiroki Harakawa为首的天文学家发现了一颗超级地球级的新行星。 使用斯巴鲁 8.2 米望远镜上的红外多普勒 (IRD) 仪器,他们对罗斯 508 进行了径向速度 (RV) 测量——这是一颗光谱类型为 M4.5 的 M 矮星,距离我们约 36.5 光年。

“我们发现 M4.5 矮星罗斯 508 在 10.75 天具有显着的 RV 周期性,可能在 1.099 和 0.913 天有别名。这种周期性在光度学或恒星活动指标中没有对应物,但由于开普勒轨道非常适合到一颗新行星,罗斯 508 b,”研究人员解释说。

新发现的系外行星罗斯 508 b 的最小质量为四个地球质量,每 10.75 天绕其宿主运行一次,距离它约 0.053 天文单位。 根据天文学家的说法,这表明轨道平均日射值约为地球值的 1.4 倍,使这颗行星靠近罗斯 508 可居住区的内边缘。

罗斯 508 b 的确切轨道偏心率仍然未知,对此的进一步研究可以提供有关行星起源的重要信息。 研究人员推测,Ross 508 b 可能形成于雪线之外(约 0.16 AU),并经历了向内的 I 型迁移。 他们指出,即使迁移的外星世界最初的离心率很高,它也会被密度波施加在地球上的力所衰减。

母星罗斯 508 的半径约为 0.21 个太阳半径,质量约为 0.18 个太阳质量,其密度为 26.5 g/cm3。 这颗恒星的有效温度为 3,071 K,其金属丰度估计为 -2.0。

总结这些结果,该论文的作者希望未来使用 IRD 和其他高精度近红外光谱仪进行的调查将能够发现更多像罗斯 508 这样的恒星周围的行星。

“我们的发现表明,近红外 RV 搜索可以发挥至关重要的作用,可以在罗斯 508 等冷 M 矮星周围寻找低质量行星。(…) 其他晚期 M 矮星 RV 调查将推进系外行星探索使用高色散光谱仪,例如 HPF、CARMENES 和 SPIROU,以及使用从太空(例如 TESS)和地面(例如 SPECULOOS)的过境技术进行的系外行星调查,”研究人员总结道。