系外行星发现的新时代从木星的弟弟妹妹的图像开始

天文学家利用位于夏威夷岛莫纳克亚的WM凯克天文台发现了一颗质量最低的行星，其图像已被直接捕获。他们不仅能够测量它的质量，而且还能够确定它的轨道与我们太阳系中的巨行星相似。

这颗行星名为AFLepb，是最早使用天体测量技术发现的行星之一。这种方法可以测量主恒星多年来的微妙运动，以帮助天文学家确定难以看到的轨道伴星(包括行星)是否在引力作用下牵引它。

这项研究由德克萨斯大学奥斯汀分校(UTAustin)天文学研究生凯尔·弗兰森(KyleFranson)领导，发表在《天体物理学杂志快报》上。

弗兰森说：“当我们使用凯克二号望远镜实时处理观测结果，小心地消除恒星的眩光时，这颗行星立即弹出，并且随着我们观测时间的延长，它变得越来越明显。”

弗兰森团队拍摄的直接图像显示，AFLepb的质量约为木星的三倍，并绕AFLeporis运行，AFLeporis是一颗距太阳约87.5光年的年轻恒星。他们从2021年12月开始拍摄了一系列这颗行星的深度图像;此后，另外两个团队也拍摄了同一颗行星的图像。

德克萨斯大学奥斯汀分校天文学助理教授、该研究的资深作者布伦丹·鲍勒(BrendanBowler)说：“这是第一次使用这种方法来寻找一颗围绕年轻的太阳类似物运行的巨行星。”“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。”

尽管其质量比其主恒星小得多，但绕轨道运行的行星会导致恒星的位置围绕行星系统的质心轻微摆动。天体测量学利用恒星在天空中相对于其他恒星的位置变化来推断绕轨道运行的行星的存在。弗兰森和鲍勒根据依巴谷卫星和盖亚卫星25年观测期间的移动方式，确定天兔座AF恒星可能拥有一颗行星。

为了直接对这颗行星进行成像，德克萨斯大学奥斯汀分校的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层湍流引起的波动，并与凯克二号望远镜的近红外相机2(NIRC2)矢量涡旋日冕仪配对，该系统可以抑制来自地球大气层的光线。主星，这样可以更清楚地看到行星。AFLepb的亮度比其主星暗约10,000倍，其位置约为日地距离的八倍。

“对行星进行成像具有挑战性，”弗兰森说。“我们只有大约15个例子，我们认为由KeckII望远镜和NIRC2自适应光学成像实现的这种新的‘动态信息’方法将比过去二十年进行的盲目调查更加有效。”

寻找太阳系外行星的两种最常见的方法是，如果一颗行星碰巧有规律地从恒星前面经过(就像飞蛾绕着门廊灯盘旋一样)，则观察星光的轻微、周期性变暗，并测量星光频率的微小变化，这是行星沿着地球方向来回拉动恒星的结果。这两种方法对于靠近其主恒星运行的大型行星来说效果最佳，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。

将直接成像与天体测量相结合的方法可以帮助天文学家找到以前用其他方法很难找到的太阳系外行星，因为它们距离主恒星太远，质量太低，或者没有像以前那样边缘的轨道。从地球上看。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，而这在宽轨道距离上使用其他方法是困难的。

Bowler表示，该团队计划继续研究AFLepb。

鲍勒说：“这将是一个很好的目标，可以进一步表征詹姆斯·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三十米望远镜。”“我们已经计划在更长的波长上进行更敏感的后续工作，以研究这个星球的物理特性和大气化学。”