首批以“直接成像法”发现的系外行星HR 8799,科学家评估可能质量

美国加州大学圣巴巴拉分校G. Mirek Brandt研究团队,日前在《天文物理期刊通信》刊载有关HR 8799行星系统的质测量量研究。HR 8799行星系统得名于首批以“直接成像法”发现系外行星,这看似简单暴力的方法,其实对发现系外行星非常罕见,因行星与巨大恒星相比又小又暗,几乎不可能直接拍摄到遥远恒星附近的行星系统。

HR 8799行星系统的长期监测图片。 (Source:AAS Nova)

HR 8799系统便是特例,因系外行星够大:四颗行星质量皆大于木星五倍;再者它们距离母恒星够远:最接近HR 8799的HR 8799 e是木星距离太阳的三倍远。从2008年首次发现以来13年间,科学家一直持续观察这难得一见的系统。

由HR 8799系统几乎没有径向轨道运动,因此通常测量系外行星质量的“径向速度法”无法派上用场。最近加州大学圣巴巴拉分校的团队尝试以简单的牛顿力学,分析HR 8799系统恒星受周围行星的轨道摄动。

团队使用盖亚太空望远镜DR3的精准自行资料,HR 8799 e质量最佳估计为木星9.6倍,标准差约2,代表HR 8799 e有95%以上信心水准低于木星13倍左右,如果天体高于此质量,就有机会产生足够压力在核心发生核反应,形成原恒星。

研究团队也根据轨道摄动分析结果指出,HR 8799 e轨道内侧没有其他大质量气态巨行星的迹象,当然那些无法造成显著摄动的小质量岩质行星倒是可能有。