天文学家发现一颗土星大小的巨行星正围绕TOI-6894运行,这是迄今已知孕育此类行星的最小恒星。该发现推翻了长期存在的理论——那些理论认为低质量小恒星缺乏形成或维系巨行星所需的足够物质。
这一特殊系统首次在美国国家航空航天局(NASA)凌日系外行星巡天卫星(TESS)的数据中被发现,该发现隶属于由伦敦大学学院(UCL)穆拉德空间科学实验室的爱德华·布莱恩特博士领导的、针对小质量恒星周围巨行星的大型搜寻项目。
随后,通过一项广泛的地面观测活动确认了该信号的系外行星性质,活动动用了多台望远镜——包括由列日大学主导的SPECULOOS项目和TRAPPIST项目的望远镜。
SPECULOOS及TRAPPIST团队研究员哈立德·巴尔考伊博士负责监督这些关键性的后续观测。他解释道:"凌星信号在我们的数据中明确无误。我们的分析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颗土星大小的行星,其轨道周期仅略超过三天。补充观测证实其质量约为土星的一半。这显然是一颗巨行星。"
TOI-6894现已成为已知宿主巨行星的最小恒星,其半径比之前所有此类宿主恒星小40%。
发现时任列日大学(ULiege)天文学家的贾米拉·舒卡教授补充道:"我们此前认为如此小的恒星无法形成或束缚住巨行星。但像TOI-6894这样的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我们既往认知。"
对行星形成模型的挑战
根据现行行星形成模型,巨行星在小质量恒星周围极为罕见。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库——被认为缺乏构建巨大核心和吸积厚气体包层所需的物质。
发现时任SPECULOOS团队成员兼列日大学天文科学家的玛蒂尔德·蒂默曼斯博士指出:"TOI-6894b的存在难以与现有模型相吻合。没有模型能完全解释其形成机制。这表明我们的认知尚不完整,并突显了寻找更多此类行星的必要性。这正是MANGO项目的目标,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子计划。"
列日大学比利时国家科学研究基金会(FNRS)研究主任、SPECULOOS及TRAPPIST项目负责人迈克尔·吉永教授总结道:"这颗围绕微小恒星运行的巨行星揭示出,银河系内的行星多样性远超我们想象。SPECULOOS和TRAPPIST观测的目标恒星大多是类似尺寸或更小的恒星——因此我们在未来数年将极具优势去发现更多此类宇宙特例。"