ESPRESSO光谱仪检测到新的系外行星

在减去线性偏移并将仪器抖动添加到误差条后,L 363-38 的 ESPRESSO 径向速度。 图片来源:Sartori 等人,2022

使用用于岩石系外行星的阶梯光谱仪和稳定光谱观测 (ESPRESSO),来自瑞士和奥地利的天文学家发现了一个新的外星世界。 这颗新发现的系外行星围绕附近的一颗 M 矮星运行,质量至少是地球的四倍。 10 月 23 日发表在 arXiv.org 上的一篇论文报告了这一发现。

ESPRESSO 是安装在智利超大望远镜 (VLT) 上的最先进的超稳定高分辨率光谱仪,光谱范围从约 380 nm 到 788 nm。 该仪器能够达到一个精确度,使其能够探测到类太阳恒星周围的类地行星。

由位于瑞士苏黎世的瑞士联邦理工学院的 Lia F. Sartori 领导的一组天文学家正在对附近恒星周围的行星进行盲目的 ESPRESSO 径向速度搜索。 他们的目标之一是 L 363-38——一颗 M 矮星,距离我们大约 33.3 光年。 他们在 2020 年 12 月 12 日至 2022 年 2 月 8 日期间对这颗恒星进行了监测,总共获得了 31 次观测,​​从而发现了一颗新行星。

研究人员在论文中写道:“在下文中,我们报告了对围绕附近 M 矮星 L 363-38 运行的行星的探测和表征。这是迄今为止用 ESPRESSO 发现的为数不多的独立行星之一。”

这颗新发现的行星,命名为 L 363-38 b,最小质量约为 4.67 个地球质量,其半径估计在 1.55 到 2.75 个地球半径之间。 这颗系外行星每 8.78 天绕其宿主运行一次,距离它约 0.048 天文单位,因此位于可居住区的内边缘。 L 363-38 b 的平衡温度经计算约为 330 K。

母星 L 363-38(其他名称:LHS 1134 和 GJ 3049)估计有 80 亿年的历史,其半径约为 0.274 个太阳半径,质量约为 0.21 个太阳质量。 这颗恒星的有效温度经测量为 3129 K。

天文学家假设 L 363-38 可能被其他一些仍未被发现的行星环绕。 他们解释说,根据美国宇航局开普勒和苔丝任务的统计数据,预计 M 矮星周围的行星将出现在多行星系统中。 因此,为了发现 L 363-38 周围其他太阳系外世界的存在,需要使用詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 等望远镜对该行星系统进行后续观测。

在结束语中,该研究的作者展示了 ESPRESSO 在探测和调查附近 M 矮星周围的系外行星方面的潜力。

“确实,M 星的微弱使它们成为 RV 的挑战目标 [radial velocity] 使用 HARPS 等仪器进行研究 [High Accuracy Radial velocity Planet Searcher] 在 3.6 米望远镜后面,但像 ESPRESSO 这样的 8 米望远镜后面的光谱仪可以收集足够的光,以有效的方式精确测量他们的 RV,”研究人员总结道。