天文学家利用TESS和凯克天文台发现大量奇异的外星世界

包括夏威夷大学天文研究所（IfA）天文学家在内的一个国际科学家团队发布了一份新的目录，其中包括120颗已确认的系外行星和6颗新的候选系外行星。这些发现是利用美国国家航空航天局的凌日系外行星巡天卫星（TESS）与夏威夷毛纳凯亚的 W. M. 凯克天文台（W. M. Keck Observatory）合作完成的。

有了 TESS-Keck 勘测的质量目录，天文学家现在就有了一个新的数据库来探索 TESS 发现的最新世界，为他们更详细地研究它们的性质和环境铺平了道路，特别是那些可能孕育我们所知的生命的行星。

哈佛大学是这项调查的主要合作伙伴，最新一期调查提供了数千次径向速度（RV）观测数据--这是一种对恒星在轨道行星引力作用下反射运动的测量。这些观测结果揭示了太阳系外行星类型的迷人组合，从具有极端环境的罕见世界到可能支持生命的世界。

该研究发表在《天体物理学杂志增刊》上。

艺术家对TOI-1798的描绘，这是一个拥有两颗行星的行星系统。新的TESS-Keck巡天质量目录显示，外行星是一颗亚海王星，轨道周期为8天；内行星是一颗奇特的超级地球，它的轨道离恒星非常近，在这个外星世界上的一年只持续半个地球日。图片来源：W. M. Keck 天文台/Adam Makarenko

"TESS-Keck巡天表明，地面观测在促进我们对宇宙的了解方面发挥着非常重要的作用，在这种情况下，对我们系统外的行星的了解也是如此。"丹-胡贝尔（Dan Huber）说，他是这篇论文的共同作者，也是TESS-Keck巡天的共同首席研究员。他说："像TESS这样的太空望远镜可以告诉我们行星的大小，但是像凯克望远镜这样的后续观测可以提供质量测量值，这是了解这些行星是由什么构成的所必需的。"

Huber和IFA天文学家Fei Dai以及IFA校友Ashley Chontos与一个全球天文学家团队合作开发了新的系外行星目录，该目录采用了TESS行星数据并分析了9204次RV测量。其中一半以上的测量数据是利用凯克天文台（Keck Observatory）的行星狩猎分光计仪器在301个观测夜中进行的。

从木星大小到土星大小、类海王星、亚海王星和岩质类地行星，这位艺术家的作品描绘了TESS探测到的系外行星，然后由W. M. 凯克天文台和里克天文台进行了特征描述；所有这些系外行星都被收录在最新发布的星表中，作为TESS-Keck巡天的一部分。资料来源：W. M. 凯克天文台/Adam Makarenko

"TESS-Keck巡天得出的结果是对理解TESS发现的新行星的物理本质和系统结构的最大贡献，"论文第一作者、堪萨斯大学物理和天文学研究生亚历克斯-波兰斯基（Alex Polanski）说。"这样的目录有助于天文学家将单个世界与系外行星群的其他部分联系起来。"

研究小组还利用加利福尼亚大学天文台在里克天文台的自动行星探测器获得了更多的径向速度。

综合所有的 RV，他们能够计算出 120 颗确认行星和 6 颗候选行星的质量。

探索外星世界

TESS-Keck 勘测发现了种类繁多的奇异世界。哈佛大学的天文学家们仔细观察了围绕所谓的亚巨星--太阳的未来版本--运行的行星。在另一篇论文中，IFA的前研究生、现普林斯顿大学博士后研究员Chontos领导了迄今为止对此类行星进行的最大规模的同质研究。

艺术家描绘的TOI-1824，这是一个拥有一颗系外行星的恒星系统，就其大小而言，它的密度非同寻常。它是新发布的 TESS-Keck Survey 星表中密度最大的亚海王星之一。资料来源：W. M. 凯克天文台/Adam Makarenko

崇托斯说："太阳在其内核融合了所有氢元素后，最终会膨胀成一颗巨型恒星。我们对太阳系中的行星可能发生的情况有一些想法，但通过直接观测这些更进化的系统，我们可以开始拼凑拼图，并将观测结果与理论联系起来。"

当太阳膨胀并可能吞噬地球时，这些结果可能有助于预测我们星球未来的命运。特别是，这项研究弥补了与其他系统的差距，这些系统已被证明以某种方式躲过了这一命运，或目前正处于被吞噬的过程中。

在另一个极端世界的例子中，Dai 和加州理工学院学生 Ryan Rubenzahl 发现了迄今为止发现的最大岩石行星（TOI-1347 b）。他们的研究表明，像地球这样表面为岩石的行星，其质量很可能不会超过地球质量的10倍。一颗更大的行星几乎肯定会从其新生气体盘中吸积一层厚厚的轻气体（如氢和氦）包膜，从而产生与太阳系中的冰巨星或气巨星更相似的行星。

编译自/ScitechDaily