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发现密度超过铅的炮弹大小的木星:ScienceAlert

发现密度超过铅的炮弹大小的木星:ScienceAlert

天文学家刚刚发现了一颗宇宙炮弹。

一颗距离我们约 730 光年的恒星围绕着一颗木星大小的系外行星运行,但其强度令人难以置信。 天文学家已经确定,这个名为 TOI-4603b 的世界的质量大约是木星的 13 倍。

这意味着它的密度几乎是地球的 3 倍,是木星的 9 倍多一点。 而且它真正受到它的恒星的喜爱,只有 7.25 天的狭窄轨道。

这将它置于一个小而重要的世界类别中,挑战我们对行星形成和演化的理解。 这一发现被接受发表在天文学和天体物理学快报上, 在 arXiv 印前服务器上可用.

它是迄今为止已知的最大和最密集的凌日巨行星之一。 输入一组天文学家 由印度物理研究实验室的 Akanksha Khandelwal 领导,“并为高质量行星和低质量褐矮星重叠区域中少于五颗近质量巨行星增加价值,这也需要了解负责的过程为了他们的形成。”

从理论上讲,行星的质量是有限度的。 这是因为,在某个临界极限之上,核心的温度和压力足以引发核聚变,即原子碰撞形成更重元素的过程。

对于一颗恒星,这个过程开始的最小质量约为 85 个木星。 此时,氢原子开始融合成氦。

据信,行星的最大质量存在 10 到 13 个行星。 跨越它们之间间隙的物体被称为褐矮星。 这些不包含足够的质量来进行氢聚变。 然而,它的原子核可以与氘融合,氘是氢的一种重同位素,不需要大量的热量和压力。

当分子云中的致密团块在重力作用下坍塌形成原恒星时,恒星会从上到下形成。 然后,恒星通过吸收周围云中的物质而生长,然后形成一个圆盘。

在这个过程之后留下的尘埃和气体形成了行星,随着聚集体的碎片开始粘在一起,行星从下往上开始,最终形成团块,长成行星。

褐矮星被认为像恒星一样形成,由大量在引力影响下坍塌的分子云形成。 它们通常被发现在非常远的距离内绕恒星运行,至少有五个天文单位 (AU)——是地球与太阳之间距离的五倍。

天文学家认为它们的形成方式与恒星相似,将大量物质坍缩成云,并且有一个由近距离运行的棕矮星组成的美妙“沙漠”。

TOI-4603b 首次在 NASA 系外行星搜寻太空望远镜的数据中被发现 公山羊,它研究天空中的斑块,寻找微弱的、有规律的星光下降,表明存在绕太阳系运行的系外行星。 TESS 数据表明,一个半径是木星 1,042 倍的世界,仅在一周多的时间内绕其恒星运行。

该团队继续寻找径向速度测量值。 这是系外行星的引力移动其主恒星的量,因为这两个物体绕着一个共同的重心运行。 如果知道恒星的质量,就可以通过计算恒星移动了多少来计算系外行星的质量。

这就是研究人员如何得出 TOI-4603b 的质量是木星质量的 12.89 倍。 将其与身体半径相结合,团队得出的平均密度为每立方厘米 14.1 克。 例如,地球的密度是每立方厘米 5.51 克。 木星是每立方厘米1.33克。 铅的密度为每立方厘米 11.3 克。

这一点都不奇怪,对于一颗褐矮星来说,它是在它周围的平均值中发现的 0.83倍 木星的半径是一颗单颗褐矮星,半径是木星的0.87倍,周围有质量 61.6颗行星, 例如。 这东西比 TOI-4603b 更强烈。

TOI-4603b 符合大多数系外行星分类标准,这就是 Khandelwal 和她的同事对它的称呼。 但它正处于褐矮星质量极限的尖端,这意味着它可能是了解褐矮星和巨行星如何形成以及它们与恒星的关系如何演化的重要世界。

例如,一颗系外行星有明显的椭圆或偏心轨道,这表明它仍在定居。 这颗恒星还有一颗褐矮星伴星,绕轨道运行 1.8 个天文单位,可以与 TOI-4603b 发生引力相互作用。 这些线索表明,一颗系外行星正在从更远的位置向更靠近恒星的方向迁移。

一个类似的天体是一个名为 HATS-70b 的世界,它的质量是木星质量的 12.9 倍,半径是木星质量的 1.384 倍,密度低于 TOI-4603b,但同样靠近它的恒星,并显示出迁移的迹象.

为研究人员“发现这样的系统” 他写,“它将为我们提供对巨行星管理机制的宝贵见解,并提高我们对其主要组成和迁移机制的理解。”

已接受搜索 天文学和天体物理学快报,并且可在 arXiv.

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