罗马太空望远镜寻找热木星和褐矮星,并利用xallarap效应

作者:小菜 更新时间:2022-09-24 点击数:
简介:21世纪20年代中期,美国宇航局的南希·格雷斯·罗马太空望远镜将探索广泛的红外天体物理学课题。

天文学家认为,研

【菜科解读】

  21世纪20年代中期,美国宇航局的南希·格雷斯·罗马太空望远镜将探索广泛的红外天体物理学课题。

现在,一项新的研究表明,同一项调查还将揭示银河系中心更极端的行星和类行星体,这要归功于它们对围绕它们运行的恒星的引力。

  主持这项研究的日本大阪大学研究生Shota Miyazaki说:“我们很高兴发现罗马能够提供比最初计划更多的关于我们银河系中行星的信息。

  罗马将主要使用重力微透镜探测方法来发现系外行星——太阳系以外的行星。

当一颗大质量的物体(例如一颗恒星)从我们的有利位置越过距离更远的恒星前方时,来自较远恒星的光将在弯曲的时空附近移动时弯曲。

罗马太空望远镜

  这项新的研究表明,罗马(Roman)能够在微透镜事件中探测到绕更遥远的恒星运行的这些物体,而且还能找到绕着较近(恒星)恒星运行的行星。

  天文学家将微透镜事件看作是遥远恒星的暂时变亮,当恒星几乎完全对准时,这种现象达到顶峰。

团队发现,在某些情况下,科学家还将能够检测到在微透镜事件中行星绕着更远的恒星运行时,行星运动引起的透镜星光的周期性微小变化。

  当行星绕其宿主恒星运动时,它会施加一个微小的引力拖轮,从而稍微改变恒星的位置。

这可以将遥远的恒星拉近并远离完美的对准。

由于较近的恒星充当自然透镜,因此就像遥远的恒星的光将被绕行行星稍微移入和移出焦点。

通过在星光下挑选出一些小的颤抖,天文学家将能够推断出行星的存在。

  “这叫做xallarap效果,它是视差的反拼。

视差依赖于观察者的运动——地球绕着太阳运动——才能在远处的源恒星,较近的透镜恒星与观察者之间产生对准变化。

Xallarap以相反的方式工作,由于放射源的运动而改变了排列方式。

”位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心引力微透镜小组负责人David Bennett说。

寻找热木星和褐矮星

  虽然微透镜通常最适合于寻找离恒星更远的星球,而不是金星离太阳更远的星球,但是哈拉拉普效应在小轨道上质量非常大的行星上效果最佳,因为它们使它们的主恒星运动最多。

揭示更遥远的行星也将使我们能够探索不同的世界。

  在我们银河系中发现的前几百颗系外行星中,大多数的质量都比地球大数百倍。

与太阳系中的巨型行星绕太阳运行需要12至165年的时间不同,这些新发现的行星在短短几天内便围绕着它们的恒星旋转。

  这些行星由于其巨大的尺寸和来自其宿主恒星的强烈热量而被称为热木星,这是现有行星形成模型所无法预料的,并迫使天文学家重新考虑它们。

现在,有几种理论试图解释为什么存在热木星,但是我们仍然不确定哪个(如果有)是正确的。

罗马的观察应该揭示新的线索。

  褐矮星的质量甚至比热木星还要大,约为地球质量的4,000至25,000倍。

它们太重,无法被描述为行星,但质量却不足以像恒星那样在其核心进行核聚变。

  其他的行星搜寻任务主要是在距离我们不远几千光年的地方寻找新世界。

紧密的联系使更详细的研究成为可能。

但是,天文学家认为,研究靠近我们银河系核心的物体可能会对行星系统如何演化产生新的见解。

宫崎骏和他的团队估计,利用xallarap效应,罗马将在靠近银河系中心附近发现约10个热木星和30个褐矮星。

罗马太空望远镜

  银河系的中心主要由大约100亿年前形成的恒星组成。

研究围绕这些老恒星的行星可以帮助我们了解热木星是在离它们的恒星如此近的地方形成,还是在更远的地方出生并随时间向内迁移。

天文学家将能够通过观察在古老恒星周围发现它们的频率,来了解热木星是否能够长时间维持如此小的轨道。

  与星系盘中的恒星通常以彼此舒适的距离在银河系中漫游不同,靠近核心的恒星紧密地排列在一起。

罗马可以揭示出如此多的恒星彼此之间是否如此靠近是否会影响绕行星运行。

如果一颗恒星靠近行星系统,它的引力可能将行星拉出它们通常的轨道。

  超新星在银河系中心附近也更常见。

这些灾难性的事件是如此激烈,以至于它们可以形成新的元素,当爆炸的恒星死亡时,这些新元素就会涌入周围区域。

天文学家认为这可能会影响行星的形成。

在该地区寻找世界可以帮助我们更多地了解影响行星建造过程的因素。

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  罗马将通过观察更古老的恒星和行星,为遥远的过去打开一扇窗户。

该任务还将通过比较每个地区的褐矮星的出现频率,帮助我们探索褐矮星是否在银河系中心附近像在地球附近那样容易形成。

  通过使用xallarap效应将非常老的炽热木星和褐矮星相提并论,并使用微透镜找到更熟悉的世界,罗马将使我们更进一步地了解我们在宇宙中的位置。

木星的第二个卫星也许有开花的植物

木卫二木卫二  据《新科学家》杂志报道,美国普林斯顿物理学家和未来派艺术家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)表示,寒冷的土卫二上可能存在以花朵形式存在的生命,在地球北极地区就存在这样的植物。

  在寒冷卫星和彗星上寻找开花植物  戴森2日在马萨诸塞州剑桥举行的会议上说:“应该说我们在宇宙中寻找生命的策略,是寻找可以看到的东西,而不是寻找有可能存在的东西。

这个领域的理论家倾向于猜测什么有可能存在。

事实上我们的猜测多半都是错误的。

我们的想象力永远无法跟大自然的丰富多彩相比。

”他表示,飞船应该在木星被冰覆盖的卫星——木卫二上寻找生命迹象,因为我们可以在那里探测到它们。

他特别指出,飞船应该在外太阳系里的寒冷卫星和彗星上寻找开花植物,我们在地球北极地区就看到过这样的植物。

  科学家认为木卫二的冰壳下存在液态汪洋大海,长期以来,这颗卫星一直是天体物理学家观察的目标,这些人指出,木卫二的内部适于生命生存。

但是要向木卫二的冰壳深处挖掘并非易事。

据估计,这颗卫星的冰壳最薄的地方厚度不超过1公里,最厚的地方厚度超过100公里。

然而戴森表示,如果这些生命在木卫二的冰壳上的裂缝中安家落户,轨道飞船应该能看到它们。

这些裂缝把木卫二的冰壳与它的内部连接在一起。

  外形呈抛物线状  这种生命应该是以花的形式生存,它们的外形呈抛物线状,以便收集到达木卫二上的微弱的阳光。

科学家曾在地球上的北极地区发现这种形状的花,这里的植物通过进化,可以最大限度地利用太阳能。

通过一种被称作回射的现象,或许可以看到木卫二上的花。

回射现象是指光被反射回它的发源地。

从动物眼睛里可以看到这种视觉效果,科学家利用这种现象设计路标和“阿波罗”号宇航员留在月球上的镜子。

  虽然戴森的“向日葵”可能将要动身前往木卫二,但是它们极有可能会在太阳系的其他地方传播开来。

戴森说:“你可以设想一下,如果这些花可以从地下获得营养,它们就可以直接进行独立进化。

”如果这些植物被带到太阳系的两个彗星带——柯伊伯带(Kuiper Belt)和奥尔特云(Oort cloud )里更小、更加遥远的天体上,它们承受的引力会更小,因此它们更容易长得更大。

木卫二是美国宇航局和欧洲航天局计划在2026年开始共同进行深入探索的两颗卫星之一。

届时有两个轨道器将达到木星

新研究表明银河系或有20亿颗行星像地球

一项新研究表明,天空中大约每37至70颗类日恒星中也许就有一颗正孕育着一个“外星地球”。

  研究人员说,研究结果暗示,我们的银河系中也许存在着数十亿颗类地行星。

  这些新的计算结果基于开普勒太空望远镜收集的数据。

开普勒太空望远镜在2月轰动全球,它发现了超过1200颗太阳系外潜在行星,包括68个可能与地球大小类似的行星。

  美国航天局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的科学家们关注的主要是位于其恒星宜居带内、与地球大小类似的行星。

宜居带是指,允许星球表面存在液态水的区域。

  研究人员分析开普勒4个月来收集的原始数据后确定,在所有类日恒星中,预计有1.4%到2.7%的恒星拥有类地行星,这些类地行星的直径是地球直径的0.8至2倍,且位于其恒星的宜居带内。

  喷气推进实验室的天文学家约瑟夫·卡坦扎里蒂说:“这意味着,存在许多与地球大小类似的星球,在银河系中有20亿颗。

在数量这么多的情况下,其中有一些行星也许存在生命甚至是智慧生命的概率比较大。

这还只是我们所处的银河系,另外还有500亿个其他星系。

”  在研究了开普勒收集的3至4年的数据后,科学家们预言,将发现总共12个类地星球。

他们还说,其中有4个已经在数据公布后的4个月内被陆续发现。

科学家们预测,银河系中可能总共有500亿颗行星,尽管它们不全都是大小与地球类似且位于其恒星宜居带内。

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