【博科园-科学科普】当谈到行星系统的形式和位置时，天文学家们认为他们对事物有很好的处理能力。被称为星云假说的主要理论认为恒星和行星形成于大量的尘埃和气体(即星云)。一旦这种云在中心发生引力坍缩，它剩余的尘埃和气体形成了一个原行星盘，最终形成了行星。
概念图给人的印象是“酷红”和“气体巨星”ngts - 1b。图片版权：University of Warwick/Mark Garlick.
然而当研究遥远的恒星ngts - 1，一个位于600光年之外的m型(红矮星)——来自华威大学的天文学家领导的国际小组发现了一个巨大的“热木星”，它看起来太大了，无法绕着这样一颗小恒星运行。这个“怪物星球”的发现自然地挑战了一些关于行星形成的早期观点。
这项名为“ngts - 1b：热木星凌日为m -矮星”的研究最近在《皇家天文学会月报》上发表。团队是由丹尼尔Bayliss博士和教授彼得·惠特利沃里克大学，包括从日内瓦天文台的成员，卡文迪什实验室，德国航空航天中心，莱斯特研究所的空间和地球观测，涂柏林天文学和天体物理学中心和多个大学和研究机构。
对ngts - 1b的酷红巨星的印象图，图片版权：University of Warwick/Mark Garlick.
这一发现是利用ESO的下一代运输调查(NGTS)设施获得的数据进行的，该设施位于智利的帕拉纳天文台。这一设施由来自华威大学、莱斯特大学、剑桥大学、贝尔法斯特女王大学、日内瓦天文台、德国航空航天中心和智利大学的国际天文学家联盟管理。
使用全系列的全机器人紧凑型望远镜，这种光度测量是用来赞美开普勒太空望远镜的几个项目之一。像开普勒一样，它监测遥远的恒星的亮度的突然下降的迹象，这是一个行星在(aka)前面经过的迹象，相对于观察者这是一种凌日现象。当检验从ngts - 1获得的数据时有一个令人惊讶的发现：
根据其外行星(ngts - 1b)所产生的信号，确定这是一个与木星差不多大的气体巨行星，几乎和木星一样大(0.812木星质量)。它的轨道周期为2.6天，也表明它的轨道非常接近它的恒星——大约是0.0326 AU——这使它成为“热木星”。基于这些参数，该小组还估计NGTS-1b经历的温度大约800 K(530°C;986°F)。
这一发现使研究小组陷入了一个循环，因为这种大小的行星无法在小型的m型恒星周围形成。根据目前关于行星形成的理论，红矮星被认为能够形成岩石行星——这是最近在红矮星周围发现的许多行星所证明的——但却无法收集到足够的材料来制造木星大小的行星。
木星大小的太阳系外行星的概念图，其轨道相对靠近恒星(aka)（“热木星”)。图片版权： NASA/JPL-Caltech)
正如日内瓦大学的天文学家丹尼尔·巴利斯博士在《华威大学新闻公报》上发表的评论：“ngts - 1b的发现对我们来说是一个完全出乎意料的事情——如此大的行星并没有被认为存在于这样的小恒星系统。这是在新的NGTS设施中发现的第一个系外行星，已经挑战了我们的行星如何形成的智慧。现在面临的挑战是发现这些类型的行星在银河系中有多普遍，而在新的NGTS设施中，我们可以做到这一点。
令人印象深刻的是，天文学家们注意到了这一过程。与其他恒星类相比，m型恒星是最小的、最酷的和最暗淡的。在过去，通过测量它们相对于地球的位置上的位移，可以探测到多岩石的物体。径向速度法)。这些变化是由一个或多个行星的引力作用引起的，导致行星前后摇摆。
简而言之，一颗m型恒星的低光使得监测它们的亮度(aka)，非常不切实际，然而使用NGTS的红色敏感摄像机，团队能够监视夜空中几个月的时间。随着时间的推移，他们注意到每2.6天就会有从ngts - 1发出的dips，这表明一个有短轨道周期的行星会周期性地在它前面经过。
环绕红矮星运行的行星的印象图，图片版权：ESO/M. Kornmesser
然后追踪了行星围绕恒星的轨道，并将传输数据与径向速度测量结合起来，以确定其大小、位置和质量。正如彼得·惠特利教授(他领导NGTS)指出的那样，发现这个星球是一项艰苦的工作。但最终的发现可能会导致在低质量恒星周围发现更多的气态巨行星：
“ngts - 1b很难找到，尽管它是一个星球的怪物，因为它的母星很小而且很微弱。”小恒星实际上是宇宙中最常见的，所以有可能有很多这样的大行星在等着被发现。在研制NGTS望远镜阵列近十年的时间里，看到它挑选出新的和意想不到的行星，真是令人兴奋。我期待看到我们能看到的其他令人兴奋的新行星。
在已知的宇宙中，m型恒星是最常见的，仅占银河系中所有恒星的75%。在过去，发现围绕在恒星周围的恒星如比邻星，LHS 1140,GJ 625，和在trappist - 1附近的7个岩石行星，导致天文界的许多人得出结论，红矮星是寻找类地行星的最佳地点。
因此发现热木星轨道ngts - 1的发现表明，其他红矮星也有可能环绕气态行星运行。最重要的是，这次最新的发现再次证明了系外行星研究的重要性。随着我们在太阳系之外的每一个发现，我们对行星形成和演化的方式了解得越多。
所发现的每一个发现也让我们了解到可能在某处发现生命的可能性有多大。最后有什么比决定我们在宇宙中是否单独存在更伟大的科学目标呢？
知识：科学无国界，博科园-科学科普
参考：UofWarwick, RAS, MNRAS
作者：Matt Williams
来自：Universe Today
编译：中子星
审校：博科园
