幽灵恒星的行星在奇特恒星系统中逆向运行

南十字座ν是一个紧密的双星系统，由主星南十字座νA（一颗质量约为太阳1.6倍的亚巨星）和伴星南十字座νB（质量约为太阳一半）组成。这两颗恒星以1050天的周期相互绕转。

该论文合著者David Ramm博士2004年在新西兰坎特伯雷大学攻读博士学位期间，首次在该系统的径向速度观测（测量恒星朝向或远离我们的运动）中发现额外的周期性信号。该信号表明存在一颗质量约为木星两倍的类木行星，以约400天的周期绕主星南十字座νA运行。然而这颗行星的存在一直存在争议，因为其轨道过于宽广，只有逆向运行（与双星公转方向相反）才能保持稳定。此类行星尚无观测先例，且理论模型强烈反对其形成机制。

为解决争议，研究团队使用欧洲南方天文台（ESO）的HARPS摄谱仪获取了新的高精度径向速度观测数据，证实了行星信号的存在。论文第一作者Ho Wan Cheng表示："我们分析了跨度18年的新老径向速度数据，发现只有行星轨道逆向且几乎与双星轨道共面的模型才能保持稳定解。"

该研究的另一重点是确定伴星南十字座νB的性质。其质量显示它可能是低质量主序星或白矮星。所有恒星大部分生命都在主序阶段度过，通过核心氢核聚变产生能量。当恒星耗尽核燃料后，核心会坍缩成致密残骸——若初始质量小于数个太阳质量则会形成白矮星。白矮星具有与太阳相当的质量，却被压缩在地球大小的体积内。

为鉴别南十字座νB的类型，研究团队使用ESO甚大望远镜的自适应光学成像仪SPHERE进行观测。未检测到伴星的事实表明它必须是极其暗弱的白矮星。这意味着该双星系统自形成以来已显著演化，南十字座νB已抛射大部分质量进入恒星演化的最终阶段。

研究团队推算了双星系统的原始构型——即两颗恒星的初始质量和初始轨道。Cheng指出："我们发现该系统约29亿岁，南十字座νB初始质量约为太阳2.4倍，在约20亿年前演化成白矮星。分析表明行星不可能与恒星同期形成于南十字座νA周围。"

南十字座νB白矮星身份的发现为逆向行星起源提供了新思路。论文作者Man Hoi LEE教授解释："当南十字座νB在20亿年前演化为白矮星时，行星可能形成于南十字座νA周围由伴星抛射物质构成的逆向吸积盘，或是从双星系统的顺向轨道被捕获至南十字座νA的逆向轨道。"

论文合著者Trifon TRIFONOV博士补充："我们可能首次观测到确凿的第二代行星案例——或是被捕获的，或是形成于南十字座νB抛射的物质中，该伴星为成为白矮星已损失超过75%的原始质量。"

另一位合著者Sabine REFFERT博士强调："这个激动人心的发现关键在于运用多种互补方法完整表征了系统特性。"

随着天文学家持续在不同环境中搜寻行星，本研究揭示包含演化恒星成员的紧密双星系统中的行星，能为行星形成与演化提供独特见解。

本研究使用了欧洲南方天文台（ESO）的两台设备：安装在拉西拉天文台3.6米望远镜上的高精度径向速度行星搜索器（HARPS）摄谱仪，以及甚大望远镜的偏振高对比度系外行星研究仪（SPHERE）。