发现系外行星的新时代从“木星的弟弟”的照片开始
在2021年12月和2023年2月拍摄的这两张照片中，可以看到太阳系外行星AF Lep b(大约10点钟方向的白点)围绕其主星(中心)的运动。图像是用hawaiʻi. w . m .凯克天文台的10米望远镜收集的
（蜘蛛网eeook.com）据凯克天文台：天文学家利用Hawaiʻi岛莫纳克亚岛上的W. M .凯克天文台发现了一颗质量最小的行星，其图像已被直接捕捉到。他们不仅能够测量它的质量，还能够确定它的轨道与我们太阳系中的大行星相似。
这颗行星名为AF Lep b，是利用天体测量技术首次发现的行星之一；这种方法测量宿主恒星多年来的细微运动，以帮助天文学家确定难以看到的轨道伙伴，包括行星，是否受到引力的牵引。
这项研究由德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学研究生凯尔·弗兰森领导，发表在《天体物理学杂志快报》上。
“当我们使用凯克II望远镜实时处理观察结果，仔细消除恒星的眩光时，这颗行星立即弹出，并且随着我们观察时间的延长变得越来越明显，”弗兰森说。
弗兰森的团队捕捉到的直接图像显示，AF Lep b的质量约为木星的三倍，并围绕AF Leporis运行，这是一颗年轻的类似太阳的恒星，距离我们约87.5光年。他们从2021年12月开始拍摄了一系列该星球的深度图像；此后，另外两个团队也捕捉到了同一颗行星的图像。
“这是第一次使用这种方法来寻找一颗围绕年轻太阳运行的巨大行星，”德克萨斯大学奥斯汀分校天文学助理教授兼该研究的高级作者布伦丹·鲍勒说。"这为使用这种方法作为发现系外行星的新工具打开了大门。"
这张图表显示了迄今为止直接拍摄到的所有太阳系外行星的质量和轨道距离。天文学家已经确认了五个(用星星标记)的质量，并估计了其余的(点)。新拍摄的行星AF Lep b(黄色恒星)，其质量和轨道使其成为迄今为止拍摄的最像木星的太阳系外行星之一。鸣谢:布伦丹·鲍勒，德克萨斯大学奥斯汀分校
尽管质量比它的主星小得多，一颗绕轨道运行的行星会导致一颗恒星的位置围绕行星系统的质心轻微摆动。天体测量学利用一颗恒星在天空中相对于其他恒星位置的变化来推断轨道行星的存在。根据Hipparcos和Gaia卫星25年来的观测结果，Franson和Bowler确定了AF Leporis星可能是一颗行星。
为了直接对这颗行星进行成像，UT Austin团队使用了凯克天文台的自适应光学系统，该系统可以校正地球大气湍流引起的波动，并与凯克II望远镜的近红外相机2 (NIRC2)矢量涡旋日冕仪配合使用，该系统抑制了来自宿主恒星的光，因此可以更清楚地看到这颗行星。AF Lep b比它的主星要暗10，000倍，距离大约是日地距离的8倍。
“给行星成像很有挑战性，”弗兰森说。“我们只有大约15个例子，我们认为Keck II望远镜和NIRC2自适应光学成像使这种新的‘动态信息’方法成为可能，与过去二十年进行的盲目调查相比，这种方法将更加有效。”
寻找太阳系外行星的两种最常见的方法是，如果一颗行星碰巧定期从恒星前面经过，就像一只绕着门廊灯盘旋的蛾子一样，观察星光轻微的周期性变暗，并测量由于行星沿着地球方向来回拉动恒星而导致的星光频率的微小变化。这两种方法都倾向于对靠近其主恒星运行的大型行星最有效，而且这两种方法都是间接的:我们看不到行星，我们只看到它如何影响恒星。
直接成像和天体测量相结合的方法可以帮助天文学家找到太阳系外的行星，这些行星以前很难用其他方法找到，因为它们离它们的主恒星太远，质量太低，或者从地球上看没有侧轨道。这项技术的另一个好处是，它允许天文学家直接测量行星的质量，这是在宽轨道距离上用其他方法难以做到的。
鲍勒说，研究小组计划继续研究AF Lep b。
“这将是一个很好的目标，可以用詹姆斯·韦伯太空望远镜和下一代大型地面望远镜，如巨型麦哲伦望远镜和30米望远镜，进一步表征，”鲍尔勒说。“我们已经计划在更长的波长上进行更敏感的后续努力，以研究这颗行星的物理属性和大气化学。”
