NASA的哈勃太空望远镜首次确认了一颗遥远行星的主星。这颗行星是2003年由地面引力显微透镜观测到的,它的主恒星编号为OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L。
当前景恒星和背景恒星与地面观测站排成一条线是,前景恒星可以放大背景恒星的光,这时就发生显微透镜现象了。放大光线的特征可以揭示出前景恒星和伴随它的行星的信息。但是如果不能确定前景恒星和它的特征,那么要想研究它的伴行星的性质还是非常困难。哈勃望远镜的高清晰成像能力非常适合于确认银河系行星的主星。哈勃观测小组负责人、美国Notre Dame大学的David Bennett说:“确认行星的主星对全面研究行星非常重要。”
引力显微透镜技术利用了恒星的随机运动,这种运动太小,只有精确测量才能观察到。如果一颗恒星正好位于另一颗恒星前面,那么前景恒星的引力就会起到一个巨大透镜的作用,它可以放大背景恒星的光线。前景恒星的行星伴星会使背景恒星得到额外的光线增强。如果没有这种光线增强,这颗行星就会太暗淡而观测不到。一般引力显微透镜会持续几个月,而行星的额外光线增强可以持续几小时到几天时间。地面引力显微透镜的观测数据显示存在一个有前景恒星、背景恒星和行星伴星组成的系统。但是哈勃望远镜在随后的两年时间里反复观测才看清了前景恒星和背景恒星发出的光线。这样才能确认行星的主星。
研究小组利用哈勃望远镜拍摄的高清晰照片,把背景恒星从他周围密集的恒星云中找出。它的亮度比预期的强20%。这种额外的增强很可能是由前景透镜恒星造成的,前景恒星一定有一颗行星伴星。虽然哈勃望远镜对这个系统观测了近两年时间,但是源恒星和透镜恒星还是离得太近,它们看起来就像是一颗恒星。
尽管如此,哈勃望远镜的精确度还是足以辨别出两颗恒星的位置。哈勃望远镜不能直接分辨出两颗恒星,但是通过多次不同颜色过滤后的成像照片能够记录下两颗恒星重叠光线的颜色偏移。这种方法之所以可行是因为两颗恒星的颜色不同。目前观测结果显示,前景恒星相对背景恒星偏离了0.7毫弧秒(相当于从3000英里外观察一枚硬币的角宽度)。哈勃望远镜接下来的进一步观测可能给出前景恒星和背景恒星间距的更精确结果。
研究人员们认为,这颗最新观察到的主恒星质量很大,所以非常热。它的质量为太阳质量的63%,而恒星的平均质量只有太阳质量的30%。主星确定之后,就能确定伴行星距离地球19000光年,质量为2.6个木星质量。
研究伴随有遥远行星的主恒星的性质,对修改行星形成的理论模型非常重要。目前流行的核-吸积模型预言巨行星是由围绕一颗恒星周围的小岩石“种子”生长而成的。因为恒星越重,它周围的岩石颗粒就越多,所以气体巨行星几乎不可能在小质量恒星周围形成。哈勃望远镜的观测结果与核-吸积模型一致。
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