哈伯辨識出遠方的星際同伴


上圖:畫家想像圖
NASA的哈伯太空望遠鏡第一次透過微重力透鏡效應,發現一顆遠方形星的母恆星。
微透鏡效應發生在前方恆星與之後方恆星在同一連線上,前者將後者所發出的光線扭曲時所產生。放大光線的特殊處、在於它釋出背景恆星及任何相關行星的線索。然而,沒有最後的確認以及特化後方恆星,做出對鄰近行星性質的獨特決定,是困難的。
哈伯的銳利解像力是理想地適合去,透過微重力透鏡效應、在我們星系指認出已發現行星的母恆星,或是"主星"。哈伯團隊的主持人,印第安那州的聖母大學的大衛.班耐特(David Bennett)說,"主星的辨識,是了解利用微重力透鏡完全了解行星的重要關鍵。"
新發現的主恆星,目錄為OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLG-53L,擁有一顆在2003年利用陸基式微重力透鏡效應 觀測室所發現的行星為伴。這項技術利用隨機移動的恆星--多是太小、未以精確的儀器測量、無法注意到。而如果一個恆星精確地通過(或接近精確地)另一個恆 星前方,前方恆星的重力將如同一面大透鏡,放大從後方恆星所發出的光線。
繞著前方恆星的行星伴星可以造成後方恆星額外的亮度。這個額外的亮光可以透露太暗、以致無法透過望遠鏡看到的行星。微重力透鏡效應維持幾個月時間, 而行星的額外亮度則可維持幾小時到幾天。陸基式微重力透鏡效應資料已顯示一個前方、一個後方恆星加上一顆行星的組合系統。然而,利用敏銳的哈伯望遠鏡辨別 來自前方放大的後方光線,並進行微重力透鏡事件後2年時間的後續觀測。這有助於精確地決定行星的母恆星的特徵。
銳利的哈伯影像有助於研究團隊,分辨位於非常擁擠的銀河系中心恆星方向、鄰近觀測的後方恆星的光線來源。恆星的亮度比預測的多出20%的亮度。這些 額外的亮度最有可能來自前方的透鏡恆星,這是行星的主恆星。雖然哈伯在透鏡效應後2年攝得,但光源及透鏡恆星仍然在天空中相當接近,以致於它們看起來像是 同一顆恆星。
然而,哈伯的觀測足以分辨出兩顆恆星位置的微小差異。哈伯無法藉由多重不同濾鏡的影像來分辨2顆恆星,哈伯的先進巡天攝影機可以紀錄兩個恆星重合的 顏色差異。這可能是因為前方恆星與後方恆星顏色不同。目前為止,前方恆星與後方有0.7百萬角秒差(指錢幣的角度、在3000英里外的角度)。接下來的這 一年的哈伯望遠鏡觀測將會釋出前方及後方恆星間,更大的間隙。
研究人員發現新發現的主恆星更重、而且比任何一顆在我們星系中的恆星更熱。它比我們的太陽多出63%的質量。此主星在19000光年外亦可辨認、而行星的質量也是木星的2.6倍。透鏡效應的特徵顯示木星大小的行星環繞其紅色母恆星。
了解遠方行星所圍繞的主恆星的型態,是改善行星生成模型理論的根據。最受歡迎的中心聚集模型預測一顆大型行星由小的、為認在恆星旁的圓盤土石岩塊所形成。既然更重的圓盤被發現於更重的恆星附近,其所造成的氣體巨型行星也不會來自低質量的恆星。
哈伯觀測包含了中心聚集的模型,特別是如果未來額外的微重力效應偵測到恆星-行星系統,持續釋出重質量主星給的大型氣體行星的話。
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