天文学家发现一颗围绕距离太阳最近的单颗恒星运行的新系外行星

天文学家发现了一颗绕巴纳德星运行的小型系外行星，巴纳德星是距离太阳最近的单颗恒星。这颗新发现的系外行星被命名为巴纳德 b [2]，其质量至少是金星的一半，绕太阳运行一圈只需三个地球日。它的存在本身就暗示着在巴纳德星周围的不同轨道上还有三颗系外行星候选者。10 月 1 日发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一项研究中详细介绍了这一发现。

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巴纳德星是什么？

巴纳德星是一颗红矮星，距离太阳和地球约 6 光年。它被认为是距离我们最近的单颗恒星和第二近的恒星系统，仅次于半人马座三星群。尽管它离我们如此之近，但光线太暗，肉眼无法看到，但可以用望远镜观测到。

像这样的红矮星也是寻找潜在类地系外行星的首选。低质量岩石行星在红矮星附近比在太阳等较大恒星周围更容易被发现，因为这些恒星的温度较低，并且温带比太阳等较热的恒星更接近恒星表面。这意味着任何在其温带内绕恒星运行的行星都会在更短的时间内绕恒星运行。这样天文学家就可以在几天或几周内监测它们，而不是几年。

2018 年曾发现一颗有望发现的系外行星，也被称为巴纳德 b，但科学家无法证实。据欧洲南方天文台 (ESO) 称，科学界通常用主星名称加上小写字母来命名系外行星，例如“b”表示第一颗已知行星，“c”表示下一颗行星，依此类推。

“即使需要很长时间，我们也始终相信我们能够找到一些东西，”研究报告的共同作者、西班牙加那利天体物理研究所的天体物理学家乔奈·冈萨雷斯·埃尔南德斯在一份声明中表示。

使用 ESPRESSO 探测系外行星

为了探测这颗新系外行星，科学家们使用了位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜（ESO 的 VLT）。他们在过去五年中进行了观测。寻找巴纳德星宜居带或温带内可能的系外行星的信号。这个区域是行星表面可以存在液态水的区域。

巴纳德 b [2] 距离巴纳德星的距离比水星距离太阳的距离近 20 倍。它的表面温度约为 257° 华氏度，地球上的一年只有三天多一点。

“巴纳德 b 是已知质量最小的系外行星之一，也是少数已知质量小于地球的行星之一。但这颗行星距离主恒星太近，比宜居带更近，”冈萨雷斯·埃尔南德斯说。“即使这颗恒星的温度比我们的太阳低 2500 度左右，那里的温度也太高，无法在表面维持液态水。”

该团队还使用了一种名为 ESPRESSO（岩石系外行星和稳定光谱观测梯级光谱仪）的仪器进行观测。VLT 上的这种高精度仪器旨在测量恒星因一个或多个轨道行星的引力而产生的摆动。

为了证实这些摆动，该团队使用了其他专门用于寻找系外行星的仪器的数据——欧洲南方天文台拉西拉天文台的 HARPS、HARPS-N 和 CARMENES。然而，这些新数据并不支持 2018 年报道的系外行星的存在。

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还有更多吗？

除了巴纳德 b [2] 之外，该团队还发现了另外三颗围绕这颗恒星运行的系外行星候选体的迹象。不过，需要使用 ESPRESSO 进行观测才能证实它们的存在。

“我们现在需要继续观察这颗恒星，以确认其他候选信号，”研究报告合著者、加那利群岛天体物理研究所天文学家亚历杭德罗·苏亚雷斯·马斯卡雷尼奥在一份声明中表示。“但这颗行星的发现，以及之前发现的比邻星 b 和 d 等其他行星，表明我们的宇宙后院充满了低质量行星。”
欧洲南方天文台的极大望远镜 (ELT) 目前正在建设中，预计于 2028 年完工。天文学家希望它能帮助改变系外行星研究领域，尤其是其 ANDES 仪器。它应该能让研究人员在附近恒星周围的温带地区探测到更多这样的小型岩石行星，并研究它们的大气成分。