小望远镜发现系外行星 [ZT]
加入日期:2004-9-1
十五年前，天文学家靠着世界上最大的望远镜首次发现了系外行星。而今日，天文学家竟然用一支到处都能买到，口径仅十公分、最入门的小望远镜就探出系外行星的踪迹。显见搜寻新行星的门坎已大幅降低，而如地球般较小行星的发现也指日可待。
哈佛史密松天文物理中心 ( Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA) 天文学家 Guillermo Torres 表示，这项发现正是小望远镜也能在天文学上做出重大贡献的最好例证。这项研究将刊载于下期出版的「天文物理期刊通讯」( The Astrophysical Journal Letters)，或参阅http://arxiv.org/abs/astro-ph/0408421。
由 CfA/Caltech（加州理工学院） David Charbonneau、国家大气研究中心 ( National Center for Atmospheric Research, NCAR) Timothy Brown，以及罗威尔天文台 ( Lowell Observatory) Edward Dunham 所共同领导的跨大西洋系外行星搜寻网 ( Trans-Atlantic Exoplanet Survey ,TrES)，主要是以低价的小望远镜进行系外行星搜寻，在以数千颗较亮恒星为目标的大范围中巡天观测中建立首功。计划虽然使用简单的设备，但动用了数字博士级的科学家全时投入建立数据分析方法。此外， TrES 的发现仍必须由大望远镜的后续观测才能加以确认。
这颗新发现的系外行星编号 TrES-1，为一颗木星大小的气态行星，以 3.03 天的周期环绕天琴座方向约 500 光年外的母恒星，轨道半径仅约 640 万公里，比水星离太阳还近得多，所以表面温度高达 800℃。天文学家是用凌日法 (transit method) 找到这颗行星，其原理为行星从恒星盘面前通过时造成恒星亮度的降低，以木星大小的行星来说，会让恒星亮度降低约百分之一，但现有观测技术足已让其现踪。
凌日法的困难在于行星轨道必须刚好通过恒星盘面，许多尝试以凌日法寻找行星的观测计划都仍在努力中，大部分都将目光集中在小区域内较暗、数量也较多的恒星系统中，但 TrES 反其道而行，以大范围天区内的较亮恒星为目标，主要是因为亮星对小望远镜的光度观测较容易。发现者之一的 Roi Alonso 表示，虽然听起来有点奇怪，但就以凌日法搜寻系外行星来说，小望远镜的确比大望远镜更有效率。
大部分已知的系外行星都是以都卜勒法 (Doppler method) 发现。其原理为当恒星运动受行星重力影响而摆动时，其谱线也会产生可观测到的前后移动。但因轨道倾角未知，所以此法只能估计出行星质量的下限。反观以凌日法发现的行星，因为轨道面都是在视线方向上，所以行星质量可以得到比较好的估计。
TrES 巡天计划已经对 36 平方度天域中约 12,000 颗星进行观测。Brown 的学生 Roi Alonso 共找出十六组可能具有行星的候选者，研究小组并在后续观测中以夏威夷的十米 Keck I 望远镜进行了高分辨率的光谱观测。
天文学家对 TrES-1 很感兴趣，因为它的结构符合理论，而第一个以凌日法发现的系外行星 HD 209458b虽然质量与 TrES-1 相近，直径却大了 30%，在理论上很难解释。
TrES-1 属于「热木星」(hot Jupiter) 类的行星，原本诞生于距离恒星较远的地方，之后逐渐向内迁移，并将其它的行星扫除，目前发现许多系外行星系统都有热木星存在，更突显出我们太阳系的独特性。从 TrES-1 的轨道和其迁移的历史看来，它不太可能有卫星或光环存在，未来更精密的光度测量将可加以确定。此外，光谱分析也可侦测出 TrES-1 是否有大气及其成分。(台湾天文网编译)
资料来源：Harvard CfA News Release, Small Telescope Finds a Huge Planet, 2004.8.24
转自： http://www.bjp.org.cn/bjp_news/list.asp?id=726 |
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