B型大质量恒星存在常规轨道行星系统
(资料图片)
科技日报昆明8月25日电 (记者赵汉斌 何星辉)记者25日从云南大学获悉,该校物理与天文学院教授钱声帮团队的一项研究,证明长期被观测遗漏的B型大质量恒星常规轨道行星系统真实存在。相关研究发表在学术期刊《自然·通讯》上。
B型恒星属于宇宙中的大质量恒星,表面温度超过一万开尔文。这类恒星周边的行星,是研究极端辐射环境下行星形成与演化的重要观测样本。但B型主序星自转速度快,光谱信号辨识度低,传统观测手段很难捕捉到其中等轨道范围内的行星信号,该领域长期存在观测空白,科学界始终无法确定该类行星系统是否真实存在。
为破解观测难题,研究团队转换研究思路,不再直接观测正值壮年的B型主序星,而是观测它演化到晚期的“退休”形态——红团簇巨星。恒星演化到这一阶段后,光谱条件更利于行星信号提取,但区分红团簇巨星和普通红巨星,判断恒星真实演化阶段,是另一道技术难关。
研究团队借助星震学技术,如同为恒星做超声CT扫描,依靠凌日系外行星巡天卫星的高精度测光数据,捕捉恒星亮度的细微振动变化,通过振动频率解析恒星内部结构,精准甄别恒星所处演化阶段。经过分析,研究确认HD2952等4颗拥有行星的恒星属于红团簇巨星。
研究结合恒星演化模型回溯推演,发现这四颗恒星年轻时期都是B型大质量恒星,环绕其运行的行星恰好落在过去的观测空白轨道区间。轨道演算证实,这些行星熬过宿主恒星膨胀演化阶段,没有被恒星吞噬,一直留存至今。
论文通讯作者钱声帮介绍,B型恒星常规轨道上的行星系统可能并非稀少,而是长期隐藏在传统方法探测的盲区中。通过研究演化后的宿主星,可以回溯大质量恒星年轻时的行星系统,并进一步检验行星形成效率、轨道演化和长期存活机制随宿主星质量的变化。该研究串联起系外行星探测、恒星演化、星震学多个研究方向,提出了一条寻找大质量恒星周边行星的新路径。
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