一颗如此巨大的行星是如何围绕一颗如此小的恒星形成的

天文学家发现一颗土星大小的巨型行星正围绕TOI-6894恒星运行,这是迄今已知拥有此类行星的最小恒星。该发现推翻了长期存在的理论——该理论认为小型低质量恒星缺乏形成或维持巨型行星所需的足够物质。

该特殊系统首次在美国宇航局凌日系外行星巡天卫星(TESS)的数据中被发现,这项大型搜寻任务由伦敦大学学院马拉德空间科学实验室的爱德华·布莱恩特博士领导,旨在寻找环绕小型恒星的巨型行星。

随后通过广泛的地面观测活动证实了该信号的系外行星属性,动用了包括SPECULOOS和TRAPPIST项目在内的多台望远镜——这两个项目均由列日大学主导。

SPECULOOS和TRAPPIST团队成员哈立德·巴尔卡维博士负责监督这些关键后续观测。他解释道:"凌日信号在我们的数据中清晰无误。分析结果排除了所有其他可能性——唯一合理的解释是这颗微小恒星拥有一个土星大小的行星,其轨道周期略多于三天。补充观测证实其质量约为土星的一半。这显然是个巨型行星。"

TOI-6894现已成为已知最小的拥有凌日巨行星的恒星,其半径比此前所有同类宿主恒星小40%。

发现时任列日大学天文学家的贾米拉·舒卡尔教授补充道:"我们曾认为如此小的恒星无法形成或维系巨型行星。但TOI-6894这类恒星是银河系中最常见的类型——因此我们的发现表明宇宙中可能存在的巨行星数量远超此前预期。"

对行星形成模型的挑战

根据现行行星形成模型,小型恒星周围鲜少存在巨行星。这是因为它们的原行星盘——即行星形成所需的气体和尘埃储备——被认为缺乏建造巨大核心和吸积厚重大气层所需的物质。

SPECULOOS团队成员、发现时任列日大学天文学家的玛蒂尔德·蒂默曼斯博士指出:"TOI-6894b的存在难以与现有模型契合。没有任何模型能完全解释其形成过程。这表明我们的认知存在空白,更凸显了寻找更多此类行星的必要性。这正是MANGO计划的核心目标——该项目是由我和伯明翰大学的乔治娜·德兰斯菲尔德博士共同领导的SPECULOOS子项目。"

列日大学FNRS科学研究基金会主任、SPECULOOS和TRAPPIST项目负责人迈克尔·吉永教授总结道:"这颗环绕微小恒星的巨行星揭示出银河系行星的多样性远超我们想象。SPECULOOS和TRAPPIST观测的目标恒星大多与此类似,甚至更小——因此我们完全有能力在未来数年发现更多宇宙异常体。"