史上最快系外行星：每小时120万英里的速度

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原作：Robert Lea

翻译：张家媛

编排：邓宇

后台：李子琦

原文链接：https://www.space.com/hypervelocity-star-drags-fastest-exoplanet-1-million-mph

插图：一颗类似海王星的行星被其母行星拖曳穿越太空，同时展示了银河系中心附近恒星的速度，越长且越红的轨迹代表恒星运动速度越快。图片来源：Robert Lea (使用Canva制作) / NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC)

这是一只鸟？还是一架飞机？都不是，这是超级海王星！不过，这颗模仿超人般的行星并不是独自在太空中飞驰。它正被母行星拖拽着前进。

NASA的科学家们发现了一颗疑似超高速恒星，正拖着一颗类似海王星的行星在太空中疾驰。这个系统似乎以每小时120万英里（每小时190万公里）的惊人速度移动。如果这一发现得到证实，这将是迄今为止观测到的最快的系外行星系统。

"我们认为这是一颗所谓的超级海王星，围绕着一颗低质量恒星运行，如果它在我们的太阳系中，其轨道距离将介于金星和地球之间，"NASA戈达德太空飞行中心的研究员、该团队负责人肖恩·特里（Sean Terry）在接受Space.com采访时表示。 "如果是这样，它将成为有史以来发现的第一颗绕超高速恒星运行的行星。"

这一系统的发现最早可以追溯到2011年，当时通过一次巧合的对齐以及爱因斯坦在1915年提出的广义相对论中首次预测的现象，科学家们得到了初步线索。

当行星经过与其无联系的背景恒星时，引力透镜效应对行星猎手来说变得非常有用。这些行星扭曲空间的方式会导致从地球观测时恒星位置的微小偏移。

此插图展示了一个夸张的微型引力透镜效应场景。（图片来源：Robert Lea（使用Canva制作））

因此，这种被称为“微引力透镜”的效应可以用来探测太阳系以外的暗行星，而这些行星使用传统的光学天文学方法实际上是看不见的。

是恒星&行星，

还是行星&卫星？

在这种情况下，研究团队检测到一个微引力透镜信号，表明存在两个天体。他们确定其中一个透镜天体的质量大约是另一个的2300倍，但由于距离太远，无法确定这两个天体的确切质量。

“确定质量比很容易，” 马里兰大学帕克分校和NASA戈达德的高级研究科学家、团队成员大卫·贝内特（David Bennett）说。 “但计算它们的实际质量要困难得多。”

贝内特是2011年发现背后的团队成员之一，当时他们推测这两个透镜天体可能是一颗质量约为太阳五分之一的恒星和一颗质量是地球29倍的行星。

另一种可能是，第一个天体是一颗更近的“流浪行星”，没有母星，质量约为木星的4倍。这将使第二个透镜天体成为与这颗行星的卫星。

此插图展示了银河系中心附近的恒星。每颗恒星都有一个彩色轨迹显示其速度——轨迹越长、越红，恒星移动得越快。（图片来源：NASA/JPL-Caltech/R. Hurt（Caltech-IPAC））

为了结束这种困惑，贝内特加入了新的团队，他们开始仔细分析夏威夷凯克天文台和恒星追踪航天器盖亚（Gaia）收集的数据。

研究团队推断，如果这对透镜天体确实是一颗流浪行星及其卫星，那么在缺乏背景星光透镜效应的情况下，它们将是不可见的。

然而，如果这是一颗恒星拖拽着超级海王星，那么尽管行星本身太暗而无法被直接观测到，但恒星的光应该使其可被识别。

这一搜索似乎取得了成功。研究人员发现了一颗距离地球约24,000光年的极为可疑的恒星。这颗恒星位于银河系的中心凸起区域，那里的天体密集分布。

随后，研究团队查看了这颗恒星在2011年的位置，并将其与2021年的位置进行了比较。十年间位置的变化揭示了该系统的高速运动。

年轻的恒星LL Ori及其周围的弓形激波，由哈勃望远镜拍摄。（图片来源：NASA和哈勃遗产团队（STScI/AURA）；致谢：C. R. O’Dell（范德比尔特大学））

尽管科学家们估计这颗恒星正以每小时120万英里的速度拖拽着它的系外行星，但他们目前所研究的只是它在二维空间中的运动。

这个恒星系统可能还在向地球靠近或远离地球。如果是这样，它的速度可能会超过每小时130万英里（每秒600公里）。

这一点非常重要，因为这一速度超过了银河系的逃逸速度。这意味着这颗超高速恒星及其行星可能注定要逃离银河系，进入星际空间，尽管这一过程将需要数百万年。

研究团队现在将尝试最终确定2011年发现的透镜天体是否确实是这颗嫌疑恒星。

“如果高分辨率观测显示这颗恒星只是保持在相同的位置，那么我们可以确定它不是引发信号的那个系统的一部分，”团队成员、马里兰大学研究员阿帕娜·巴塔查里亚（Aparna Bhattacharya）说。“这将意味着流浪行星和外卫星模型更有可能成立。”

除了这个系统之外，该团队和其他科学家现在将尝试发现更多与超高速恒星相关的行星。当南希·格雷斯·罗曼太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）于2027年5月发射时，这一搜索将得到极大推动。

罗曼望远镜还可能帮助揭示一些恒星以如此惊人速度飞行的原因。

“在这种情况下，我们利用MOA望远镜的广视野进行初步观测，然后使用凯克望远镜和盖亚望远镜进行更高分辨率的后续观测，但得益于罗曼望远镜的强大视野和计划中的观测策略，我们将不再需要依赖其他望远镜，”特里说。“罗曼望远镜将完成所有工作。”

该团队的研究于2月10日（周二）发表在《天文学杂志》（The Astronomical Journal）上。

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号：astronomycn

美国国家航空航天局（NASA）的罗曼太空望远镜项目已成功集成了重要组件，增强了其研究暗物质和系外行星等天文现象的能力。该项目仍将按计划于 2026 年完成，并计划于 2027 年 5 月发射。资料来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心

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