天文學(xué)家們組成的一個國際合作小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一顆“超級地球”,它在一個大約9000光年以外的遙遠太陽系的寒冷偏遠地帶中公轉(zhuǎn)。這顆行星的體重是地球的13倍,溫度為200℃,這是在我們太陽系以外迄今發(fā)現(xiàn)的最寒冷的行星之一。MicroFUN合作計劃的領(lǐng)導(dǎo)人,美國俄亥俄州立大學(xué)的天文學(xué)教授安德魯·古爾德指出了這項發(fā)現(xiàn)的兩個關(guān)鍵含義?!笆紫?,”古爾德說,“這顆冰封的超級地球在它的恒星周圍所支配的區(qū)域,相當(dāng)于我們太陽系中的氣態(tài)巨行星——木星和土星——所處的位置。我們之前還從來沒有見過一個這樣的系統(tǒng),因為我們還從未擁有過可以找到它們的方法。”
“其次,”他補充說,“這些冰凍超級地球是相當(dāng)普遍的。所有恒星中約有35%都擁有這樣的行星?!?/p>
天文學(xué)家們已經(jīng)將一篇關(guān)于這顆行星的論文投給了《天體物理雜志通訊》。
MicroFUN是利用一種被稱為“微引力透鏡”的現(xiàn)象來搜尋行星的。當(dāng)一個大質(zhì)量天體,例如恒星,從另一顆在背景中閃耀的恒星前方經(jīng)過時,這種現(xiàn)象就會發(fā)生。這個天體的強大引力,會使更遙遠恒星發(fā)出的光線彎折,就像一個透鏡一樣放大它們。在我們地球上,當(dāng)透鏡恒星從其前方經(jīng)過時,被放大的恒星就會變亮,在透鏡遠去的時候,再變暗回來。
OGLE(光學(xué)引力透鏡實驗)合作小組在2005年4月最先發(fā)現(xiàn)了這顆被引力放大的恒星。將兩個小組的觀測數(shù)據(jù)結(jié)合在一起,古爾德和OGLE的領(lǐng)導(dǎo)人、波蘭華沙大學(xué)天文臺的安杰依·烏戴斯基在5月1日突然意識到,這顆恒星增亮的速度太快了,這意味著它可能是行星搜索的一塊極佳的風(fēng)水寶地。“當(dāng)時是凌晨4時,”古爾德說,“我非常興奮,發(fā)瘋了一樣找人來觀測這顆恒星。”
因此,古爾德把電話打到了亞利桑納的MDM天文臺,當(dāng)時在那里值班的天文學(xué)家剛好是俄亥俄州立大學(xué)的研究生安德根。古爾德請求安德根在晚上工作的時候,抽出幾分鐘的時間,偶爾測量一下這顆恒星的亮度。不過當(dāng)安德根和他的合作觀測者,美國密蘇里州互大學(xué)的周愛英(Ai-ying Zhou,音譯)聽說了這個信號是如何重要時,他們決定把自己的項目放在一邊,對這顆恒星的亮度進行了超過1000次的測量。
“他們做了一件大好事——他們的觀測被證明是至關(guān)重要的,使我們可以確定那里存在著一顆行星?!惫艩柕抡f。
“我認為這是一次大好機會,可以拍攝這次事件的大量照片,來消除任何的疑慮,確認這就是一顆行星產(chǎn)生的信號,”安德根回憶說,“由于這個目標只能在一個較短的時間窗口中被望遠鏡看見,我們毫不猶豫地就展開了追蹤觀測?!?/p>
這次的事件也被新西蘭和夏威夷的天文學(xué)家們觀測到了。
但當(dāng)天文學(xué)家們集合了所有的數(shù)據(jù)之后,他們卻遇到了更大的困難。他們在信號中看到的細微扭曲,仍然有可能不是行星所產(chǎn)生的,俄亥俄州立大學(xué)的研究生董蘇波(subo Dong,音譯)不得不編寫特殊的軟件,來加速他們的計算機模型,以排除其他的可能性。
最終,模型證實了一顆行星的存在。它的質(zhì)量是地球的13倍,與海王星相當(dāng)。它圍繞著一顆大約是太陽一半大小的恒星運行。
古爾德懷疑,這顆行星是一顆荒蕪冰冷的類地行星——一顆寒冷的超級地球。判斷的依據(jù)是,這顆行星的附近沒有類木行星存在,這個恒星系統(tǒng)也許缺少制造氣態(tài)行星所必需的氣體。
“我們確實不能肯定,”他承認,“如果我們開始取得更多這類行星的統(tǒng)計數(shù)據(jù),我們就能拼湊起一個更好的故事。”
直到十年以前,科學(xué)家們還沒有證據(jù)來說明其他恒星系統(tǒng)的模樣。自那時起,大約170顆行星已被發(fā)現(xiàn),其中大部分都是與木星一樣的氣態(tài)巨行星。
只有十幾顆海王星質(zhì)量的行星已經(jīng)被檢測到,只有兩顆出現(xiàn)在它們自己恒星系統(tǒng)的寒冷偏遠地帶?!跋乱徊绞?,將我們檢測模型的靈敏度下推至地球質(zhì)量的行星,”古爾德說,“微引力透鏡是實現(xiàn)目標的最佳途徑?!?/p>
這種技術(shù)是唯一的方法,擁有足夠的靈敏度,可以檢測到這類行星,他補充說。為了增加發(fā)現(xiàn)類地行星的機會,他很愿意看到專用于微引力透鏡行星搜索的新一代望遠鏡的出現(xiàn)。