新发现的行星以完美的90度角绕两颗恒星运行

天文学家利用欧洲南方天文台的甚大望远镜发现了一颗真正奇异的行星——它以完美的 90 度角绕两颗恒星运行。这颗“极地行星”围绕着一对罕见的食褐矮星运行，使其成为首个被证实拥有此类排列的行星。这是一个令人惊讶且意外的发现，它超越了人们的预期，并证明了在极端轨道条件下行星的形成不仅是可能的，而且是真实存在的。

近年来，科学家们发现了几颗同时围绕两颗恒星运行的行星——类似于《星球大战》中虚构的塔图因星球。通常，这些行星的轨道与恒星本身位于同一平面。尽管研究人员长期以来一直怀疑行星也可能形成于双星的垂直轨道（或极地轨道）上——甚至观察到行星形成盘以这种方式倾斜——但迄今为止，尚未发现行星在此类轨道上的直接证据。

这是艺术家对系外行星2M1510 (AB) b绕其主恒星——一对棕矮星——运行的异常轨道的印象图。这颗新发现的行星拥有一条极地轨道，垂直于两颗恒星运行的轨道平面。图片来源：ESO/L. Calçada

英国伯明翰大学博士生托马斯·贝克罗夫特（Thomas Baycroft）领导了这项研究，该研究结果于今天（4 月 16 日）发表在《科学进展》杂志上，他表示：“我特别高兴能够参与检测这种结构存在的可靠证据。 ”

这颗史无前例的系外行星名为2M1510 (AB) b，围绕一对年轻的棕矮星运行——棕矮星比气态巨行星更大，但体积太小，不足以成为真正的恒星。从地球上看，这两颗棕矮星会相互产生食，这使得它们成为天文学家所称的食双星系统的一部分。这个系统极其罕见：它是迄今为止已知的第二对食棕矮星，并且它包含第一颗轨道与其两颗主恒星轨道垂直的系外行星。

利用欧洲南方天文台（ESO）的甚大望远镜（VLT），天文学家发现了一颗系外行星，它以90度角绕着一对奇特的恒星运行。此前曾有迹象表明，这种所谓的围绕两颗恒星运行的极地行星可能存在，但现在我们有确凿的证据证明这一点。这一特殊系统是通过观察两颗恒星的轨道路径发现的，这种推拉方式只能用极地轨道上存在行星来解释。本视频总结了这一发现，解释了这些奇特恒星的性质以及天文学家发现这颗奇特行星的方法。图片来源：ESO

“一颗行星不仅围绕双星运行，而且围绕双棕矮星运行，并且位于极地轨道上，这真是令人难以置信和兴奋，”伯明翰大学教授、合著者阿毛里·特里奥德说。

该团队利用位于智利帕拉纳尔天文台的欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）上的紫外和可视梯级光谱仪（UVES）收集观测数据，对两颗棕矮星的轨道和物理参数进行改进，发现了这颗行星。这对棕矮星被称为2M1510，于2018年由Triaud等人利用帕拉纳尔天文台的另一台仪器——“寻找食超冷恒星的宜居行星”（SPECULOOS）首次发现。

这张可见光图像显示了2M1510 AB，一对棕矮星正在相互绕行。在图像中，A和B两颗棕矮星看起来像一个光源，但我们知道它们有两颗，因为它们会周期性地互相遮蔽。在监测它们的轨道时，天文学家发现了一些扰动，这些扰动只能用一颗围绕两颗棕矮星垂直轨道运行的系外行星的引力来解释。该系统包含第三颗棕矮星2M1510 C，它距离地球太远，不可能造成这些扰动。图片来源：DESI遗产调查/D. Lang（圆周研究所）

天文学家观察到2M1510中两颗恒星的轨道以异常的方式被推拉，这促使他们推断存在一颗具有奇特轨道角的系外行星。“我们评估了所有可能的情景，唯一与数据一致的是，这颗双星系统有一颗行星位于极地轨道上，” 贝克罗夫特说。

“这一发现纯属偶然，因为我们收集观测数据的目的并非寻找这样的行星或轨道结构。因此，这是一个巨大的惊喜，”特里奥德说道。“总的来说，我认为这不仅向我们天文学家，也向广大公众展示了我们所居住的迷人宇宙中蕴藏着怎样的可能性。”

这幅图展示了一颗系外行星围绕两颗棕矮星运行的景象。棕矮星比气态巨行星大，但体积太小，不足以成为真正的恒星。图片来源：ESO/M. Kornmesser

编译自/ScitechDaily