一个国际天文学家小组利用美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)发现了两颗新的“热木星”系外行星。新发现的外星世界被命名为TOI-4377b和TOI-4551b,都围绕遥远的红巨星运行。11月8日,《皇家天文学会月刊》报道了这一发现。

天文学家发现两颗热木星绕红巨星运行

TESS于2018年4月启动,正在对太阳附近约20万颗最亮的恒星进行调查,目的是寻找凌日系外行星,范围从小型岩石世界到气态巨行星。迄今为止,它已识别出近7000颗候选系外行星(TESS感兴趣天体,简称TOI),其中402颗迄今已得到确认。

由葡萄牙波尔图大学FilipePereira领导的天文学家小组现已确认TESS监测的另外两个TOI。他们在红巨星TOI-4377和TOI-4551的光变曲线中发现了凌日信号,分别位于1,486光年和704光年之外。这些信号的行星性质通过使用地面望远镜进行的后续径向速度观测得到了验证。

研究人员在论文中写道:“这些行星是在寻找由TESS在南黄道半球观测到的明亮、低光度红巨星分支恒星周围凌日时发现的。”

TOI-4377b的半径约为1.35个木星半径,质量约为0.96个木星质量,产生的密度为0.88g/cm3水平。该行星每4.38天绕其宿主运行一次,距离为0.058天文单位,其平衡温度为0.058天文单位。

TOI-4551b的半径比木星大约6%,而其质量估计为木星质量的1.49倍。因此,计算出该行星的密度为1.74g/cm3。观测结果显示TOI-4551b的轨道周期约为10天,与其母星相距0.1天文单位。

TOI-4377和TOI-4551恒星的质量分别为1.36和1.31个太阳质量。它们都比太阳大约3.5倍,有效温度接近5,000K。TOI-4377的年龄估计为38.8亿年,而TOI-4551的年龄约为10亿年。

总结结果,论文作者得出结论,TOI-4377b和TOI-4551b都可以归类为“热木星”,并且是轨道周期短、绕红巨星运行的巨型外星世界的罕见例子。所谓的热木星与太阳系最大的行星特征相似,轨道周期不到10天。这些系外行星的表面温度很高,因为它们绕母恒星运行的距离非常近。

“总而言之,这两颗新确认的行星丰富了围绕演化宿主运行的已知热木星的现有种群。它们应该被证明与红巨星周围的短周期巨行星的人口统计研究特别相关,而红巨星中只有少数行星是已知的”,研究人员解释道。