科技版~超遜偵探~UOD之91~*揭秘

天文學家使用歐南台在智利拉西亞的2.2米望遠鏡，探測到一顆十分特別的熱類木星行星，其主恒星起源於銀河系以外的星系，但目前已在銀河系內。

這顆相當於1.3倍木星品質的行星繞著其主恒星HIP 13044轉動，距離只有0.12天文單位（一個天文單位即為平均日地距離）。這顆恒星距離我們2200光年，位於天爐座，這個行星系統是“珍珠星流”的一部分，珍珠星流是矮星系和銀河系在幾十億年前的一次星系合併後的殘留物。其主恒星已經過恒星演化的紅巨星階段，這提供了對瀕死恒星周圍的行星演化的研究事例。

HIP 13044是在系外行星巡天中尚未研究過的一種獨特的演化態，”馬克普朗克天文學研究所（MPIA）的Rainer Klement告訴參加昨天新聞發佈會的有關人員。“天文學家首次探測到在星流內的行星系統。因為涉及到很遠的距離，此前從來沒有確認在其他星系內探測到行星，但是這種宇宙合併把系外行星帶入我們可以掌控的範圍之內。”

合併並未擾動繞著主恒星轉動的行星，Klement解釋說，因為行星的軌道僅僅在遭遇另一顆大小相仿的恒星時才會受到擾動－在星系尺度上，恒星的間距足夠遠，星系合併的力量對行星－恒星系統的影響可以忽略不計。

這顆行星是用視向速度方法探測到的－利用歐南台在智利拉西利拉的2.2米望遠鏡配備的高解析度譜儀FEROS－通過尋找恒星軌道的微小擺動。在資料中可以發現一個清晰的信號，顯示一顆至少為1.3倍木星品質的行星正按每16.2天一圈的速率繞其主恒星轉動。這些觀測也得到其他獨立小組諸如超WASP團隊的支持。

科學家估計HIP 13044在演化為紅巨星之前約等於我們太陽的大小，因此將提供研究太陽系演化的天然實驗室，研究五十億年後當太陽耗盡所有燃料時太陽系將如何演化。“如果一顆恒星超過3－5倍太陽品質，外太陽系行星不可能生存下來，”Johny Setiawan說，他也來自MPIA。“但是HIP 13044比太陽品質略小一點，因此恒星的影響不夠強大，不足以摧毀外行星，雖然它可能已經吞噬了一些內行星。”

但是HIP 13044b尚未喪失水，就是說，因為其主恒星將在演化的下一階段再次膨脹以吞噬其他殘留的行星，可能預示了太陽系內木星和土星的相似命運。

這顆恒星也給一些行星形成理論打上問號。大多數擁有行星的主恒星是富含金屬的，而HIP 13044幾乎不包含比氫和氦更重的元素－它是已知擁有行星的金屬豐度最低的恒星。“對當今廣為人知的行星形成理論模型來講，解釋這樣一顆幾乎不含任何重元素的恒星如何形成行星，是一道難題，”Setiawan說。“在這樣的恒星周圍的行星必然以不同的方式形成。”

Klement補充道，在一顆貧金屬星周圍不可能發現類似地球、金星或者火星的岩態系外行星，因為核心吸積模型成立的必要條件是必須有金屬。

雖然通過引力微透鏡效應探測銀河系外的系外行星的方法已經試驗性地宣佈，即，通過更加遙遠恒星面前的行星會引起微妙的閃光，這種方法依賴於一次事件以及遙遠恒星、其行星系統和地球上觀測者三者之間的偶然排列，因此仍然不可能得到證實。(Setiawan及其同事的研究結論發表在《科學通訊》上。)

最新研究發現，銀河系內約四分之一的球狀星團是從其他星系遷移到這裏的。

這項研究由澳大利亞Swinburne技術大學的Duncan Forbes領導，他發現許多恒星和球狀星團是在銀河系之外誕生，並在過去幾十億年裏遷移到銀河系。研究論文已經被英國皇家天文學會月刊接受。“我們在夜空中看到的許多恒星和球狀星團不是本地居民，而是來自其他星系的移民，”他說。

球狀星團是大品質的成團恒星，每個球狀星團包含10000到幾百萬顆數量不等的恒星。天文學家已經懷疑某些星團可能起源於其他星系，但是不能夠確認哪些是。現在，利用哈勃空間望遠鏡的資料，Forbes和加拿大合作者Terry Bridges能夠確定單個球狀星團的年齡和化學特徵。

“利用這個資料庫，我們能夠確認許多球狀星團內的關鍵印記，給我們提供關於其在外星系起源的線索，”Forbes說。“對應某個給定的化學豐度或者金屬豐度，在外星系形成的星團傾向於具有較年輕的年齡。”

Forbes和Bridges確定這些在外星系誕生的球狀星團，實際上佔據銀河系所有球狀星團的約四分之一，意味著單單球狀星團就有上千萬顆恒星加入和補充到銀河系的恒星大家庭中。

這項研究也說明銀河系可能吞噬了比以前認為的更多的矮星系。“我們發現許多外星系星團原來存在於矮星系內－矮星系就是那些‘迷你’星系位於更大的銀河內的由約一億顆恒星組成的星系，”Forbes說。

兩個已知的被銀河系吸收的矮星系，半人馬座和大熊座，其他天文學家已經確認某些星團具備和它們相同的動力學特徵，尤其是位置和速度。Forbes告訴Astronomy Now：“我的研究表明，這些星團也具有一個特殊的年齡－金屬豐度關係。銀河系內其他星團也顯示出類似的年齡－豐度關係，這說明它們也來自不同的矮星系。我估計從6－8個矮星系總共吸收了27－47個星團。”

雖然矮星系被分解，它們的恒星被同化進銀河系，矮星系內的球狀星團保持完整並在吸收過程中存活下來。“我們的研究支持如下觀點，類似銀河系的大型星系通過吸收小型星系和它們的星團系統而成長壯大起來，”Forbes說。“我們的研究也顯示，測量其他星系內星團的年齡－豐度關係能夠提供關於它們形成歷史的重要線索。”

天文學家認為他們找到了第一個“嬰兒”級的太陽系外行星，它是如此“年輕”，相信將能夠為科學家提供行星形成最初階段的大量資訊。

在過去的15年中，天文學家已經在太陽系外發現了270顆圍繞恒星運轉的行星。利用功能越來越強大的天文望遠鏡，他們同時還觀測到數百顆位於塵埃雲和氣體雲附近的初生恒星。天文學家曾經推測，這些原行星盤就像它們的名字一樣，通過與岩石、小行星的結合，最終變成了行星，但是迄今為止，天文學家一直缺乏有關行星形成過程的直接證據。

如今，來自德國海德堡市馬普學會天文學研究所的一個研究小組宣佈，他們找到了這個缺失的環節。通過對圍繞在200多顆恒星周圍的原行星盤進行掃描，研究人員觀測到恒星TW Hydrae——位於距離地球約180光年的長蛇星座——的運行會出現週期性的擺動。這一現象意味著一顆具有強大引力的天體一直在規律性地牽引這顆尚處於形成階段的恒星。更多的分析顯示，一顆品質約為木星10倍的行星正在緊密地圍繞這顆母星運轉——約每4天環繞一周。

更多令人驚訝的資料顯示，這顆太陽系外行星的形成時間不超過1000萬年，這個歲數只相當於其他已經發現的太陽系外行星的的1/10。論文第一作者、天文學家Johny Setiawan認為：“在這一發現之前，科學家尚不清楚太陽系外行星形成的真正時間尺度。”而這顆圍繞TW Hydrae運轉的年輕行星的出現則說明，這一過程比科學家之前的預想快得多。Setiawan說：“它讓我們知道人們所說的原行星盤實際上就是原行星。”研究小組在英國《自然》雜誌上報告了這一研究成果。

但是加利福尼亞州莫非特費爾德市美國宇航局（NASA）埃姆斯研究中心的行星科學家Jack Lissauer卻擔心，這顆天體或許根本就不是什麼行星。他對於有關該天體大小的資料表示懷疑，他說，這顆天體的實際大小只需比德國科學家的估算大一點——達到木星品質的13倍，就很可能成為一顆與恒星類似的棕矮星。

奧蘭多市中佛羅里達大學的行星科學家Joseph Harrington指出，如果這顆天體最終被證明是一顆太陽系外行星，將使研究人員能夠精確驗證當前的行星形成理論。同時，天文學家也將對行星形成過程有更全面的認識。但Harrington強調：“這一觀測結果並不能平息現有的爭論。”

棕矮星是類恆星天體的一種，它們是所謂「失敗的恆星」（Failed Star），與一般恆星不同，棕矮星由於質量不足，不能像正常恆星那樣通過氫核聚變維持光度，無法成為主序星。但它們的內部及表面均呈對流狀態，不同的化學物質並不會在內部分層存在。

研究表明，大於13倍木星質量的天體會發生氘核聚變，而大於65倍木星質量的天體會產生鋰聚變，因此如果只從質量上區分，棕矮星為處於13倍木星質量與80倍木星質量之間的天體。現時人們仍在研究棕矮星在過往是否曾經在某位置發生過核聚變，已知的是，質量大於13個木星的棕矮星可融合氘。棕矮星的許多性質與太陽系外巨行星（EGP）相似，因此也有人將它們統稱為亞恆星（SMO）。

棕矮星原先被稱為「黑矮星」，代表在宇宙間漂浮的類恆星天體或質量不足以發生核反應的天體。但「黑矮星」一詞現時是指一些停止發光，並已死亡的白矮星。早期的恆星模型指出，一個天體欲成為真恆星，必須擁有80個以上的木星質量，以產生核反應。「棕矮星」的理論最初於1960年代早期提出，指其數量可能比真恆星多，由於未能發光，要尋找也頗為困難。它們會釋出紅外線，可憑地面的紅外線偵測器來偵測，但由提出至證實發現足足用了數十年。

恆星能發光發熱除取決於質量外，也包括其內含的化合物。一些棕矮星的質量達到90個木星仍不能點燃內部的氫。還有當一團星雲塌縮時，除產生恆星外，也會產生不發光的棕矮星，其質量少於13個木星。首個棕矮星於1995年得到證實，到2006年已經發現了三百多顆，並在1999年發現了第一個雙棕矮星系統，軌道週期約為6天。棕矮星被認為是銀河系中數目最多的天體之一，較接近地球的棕矮星是印第安座υ星，該恆星系統擁有兩顆棕矮星，距離太陽12光年。