天文史上的今天 | 第一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星

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1995年10月6日，天文学家宣布发现在恒星飞马座51附近发现一颗行星，即“飞马座51b”。这是人类首次在一颗与太阳相似的恒星周围发现行星。

繁星点点的夜空

来源：space.com

“宇宙这么大，

如果只有我们，

岂不是太浪费了？”

——卡尔·萨根

当你抬头仰望满天繁星的时候，你所看到的几乎全部都是恒星。而每一颗恒星其实都是一个遥远的太阳。我们居住在地球上，地球围绕太阳公转，除了地球之外，太阳系还有7颗行星，无数的小行星，彗星以及其他天体，它们共同组成了一个庞大的系统，叫做太阳系。

你有没有想过，在那些遥远的恒星旁边，有没有可能也存在着一个个类似的太阳系？那里，有没有另一个地球？

故事要从23年前的今天说起。

系外行星飞马座51b艺术想象图

来源：wiki

1995年10月份的那一期《自然》杂志论文截图，标题是《A Jupiter-Mass Compansion to a Solar-type Star》（一颗类太阳恒星周围的木星质量伴星）这篇论文宣告了飞马座51b的发现

来源：google scholar

1995年10月6日，天文学家宣布发现在恒星飞马座51周围发现一颗行星，即“飞马座51b”(51 Pegasi b)。这是人类首次在一颗与太阳相似的恒星周围发现行星。在此之前，1992年，天文学家在一颗编号为PSR 1257+12的脉冲星周围发现过一颗行星，但脉冲星的本质其实是快速旋转的中子星，而中子星是大质量恒星死亡后留下的残骸。换句话说，这颗行星围绕的是一个恒星的尸体在运行。

而围绕一颗“活着的”，“正常的”恒星运行的行星，是从23年前的今天开始的。

就在这一天，瑞士日内瓦大学的天文学家米歇尔·迈耶（Michel Mayor）和迪德亚·奎洛斯（Didier Queloz）在《自然》杂志发表了一篇论文，标题异乎寻常的简洁： 《A Jupiter-Mass Compansion to a Solar-type Star》（一颗类太阳恒星周围的木星质量伴星），但其意义却非同寻常：这是人类首次在一颗“类太阳”恒星的周围发现行星。

恒星“飞马座51”的位置。绿色的近似四边形区域就是飞马座（Pegasus）

来源：wiki

行星飞马座51b的发现使用了所谓“径向速度法”，也就是由于行星的存在，对恒星造成的拖拽效应，这是恒星飞马座51表现出的明显周期性晃动效应，显示其周围存在一个行星

来源：M Mayor, D Queloz - Nature, 1995

受到周围行星引力拖拽效应的恒星晃动示意图。尽管我们看不到行星，但是通过对恒星晃动模式的仔细分析，我们可以推算出行星的存在，并计算出其质量大小

来源：NASA

恒星“飞马座51”距离地球大约50光年，顾名思义位于飞马座方向。天文学家们一般将围绕其他恒星运行的行星称作“系外行星”（exoplanet），对它们的命名习惯则是从b开始编号。比如说b就是围绕某个恒星发现的第一颗行星，以飞马座51为例，如果以后在它近旁又发现了几颗新的行星，那么按照发现的顺序，它们会被分别命名为“飞马座51c”，“飞马座51d”，“飞马座51e”等等。但到目前为止，我们在恒星“飞马座51”周围只发现了一颗行星，就是“飞马座51b”。

在某些非正式的场合下，这颗系外行星会被称作“Bellerophon”（柏勒罗丰），这是希腊神话中的英雄。这个名字是美国加州大学伯克利分校的著名系外行星专家杰夫里·马西（Geoffrey Marcy）取的，这也延续了太阳系内的传统，那就是用古罗马或者古希腊的神话人物名字为行星命名的做法。根据神话，“柏勒罗丰”这位英雄正是驾驭飞马的天神。不过这位大牛在2015年遇到大问题，他因为受到性骚扰指控而被迫离职。

恒星飞马座51与太阳，行星飞马座51b与木星的参数对比

来源：NASA

背后的发现者

来源：NASA

不过后来，国际天文学联合会还给这个行星专门推荐了一个名字，叫做“Dimidium”，这是拉丁文，大意是“一半”的意思。寓意其质量大约是木星质量的一半。当然这也不是最终的命名，天文学界更多的还是以“飞马座51b”这个信息量更丰富，表达也更清晰的名称称呼它。当然，更大的原因可能还是因为当时发现的系外行星很少，稀罕，而现在数以千计的系外行星已经被发现，这都要专门命名的话，恐怕古希腊古罗马传说中所有的人物名字用光都不够。要知道，截止目前，系外行星的已发现数量已经逼近4000颗。

但不管如何，飞马座51b永远会是那个会被记住的第一颗。

1992年，人类发现第一颗系外行星，但它围绕公转的是一颗脉冲星，那是恒星死亡后的残骸

来源：NASA

我们对于这颗行星有多少了解？我们知道这颗行星的质量大约是木星的一半，但是直径可能要比木星还大一些。与木星不同，飞马座51b距离它的母星非常近，公转一圈（一年）的时间只相当于地球上的4天，而相比之下，地球绕太阳一圈要365天，而木星则要长达12年。

我们还知道，这颗行星与它的恒星之间处于潮汐锁定状态，有点类似地球与月球之间那种关系，这也就意味着这颗行星将永远以同一面朝向恒星，就像月球永远以同一面朝向地球一样。

新一代的詹姆斯·韦伯空间望远镜，或许将揭开系外行星观测的崭新篇章

来源：NASA

但是很多人可能觉得难以置信的是，我们虽然知道那里存在着这样一颗行星，但我们从未亲眼看到过它，所有关于这颗星球的画面都是艺术家的想象图。原因很简单，它实在太远了。但是老严相当确信，就在未来的几十年内，我们将有机会看到未来更加先进的空间超级望远镜直接拍摄的这些遥远世界的真实画面。那将是一个崭新时代的开端。我个人非常相信，在我们的有生之年，人类将会找到外星生命的存在。

We Are Out There.

编者按：

《天文史上的今天》栏目是老严的一次个人历险，试图通过坚持365天，完整记录一年中每一个日子在人类漫长的天文历史中留下的印记。

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