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73光年外疑似发现首颗系外卫星,质量却接近木星

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距离地球约73光年的CD-35 2722系统里,一个天体正绕着褐矮星打转。由Kevin Hoy带领的天文学家团队认为,这可能是人类第一次有把握地探测到太阳系之外的卫星。相关发现已于2026年7月发表在《自然》杂志上。


参与这项研究的Alice Zurlo把它称为"首个可信的系外卫星探测"。但这个天体跟太阳系里那些小而多岩的卫星完全不是一回事——它看起来是一个质量巨大的气态天体。研究人员的说法是,它大到本身就可能是一颗行星。只是因为它并不绕恒星运行,分类问题至今悬而未决。

研究这类遥远天体的难度,远高于研究近处的目标。地球的卫星之所以好研究,是因为我们可以及时派出探测器,采集土壤样本,甚至借此寻找有助于人类在月球上生存的线索。而面对CD-35 2722里的这个目标,研究人员只能依赖模糊得多的数据。

他们是怎么找到它的

研究人员并没有直接看到这个天体,而是盯着那颗褐矮星,寻找其亮度中微小的摆动——有东西在用引力拉扯它,才会出现这种信号。这种方法叫径向速度法,当年发现第一颗绕类太阳恒星运行系外行星用的也是它。

团队使用欧洲南方天文台甚大望远镜上的CRIRES+仪器,从2023年10月到2026年2月断断续续观测这颗褐矮星,共取得23次可用测量。把这些数据对齐后,褐矮星的摆动大约每170天重复一次。按这个信号推算,该天体距褐矮星约0.2天文单位,最小质量约为木星的0.9倍。

这颗褐矮星与它所属恒星的距离,约为日地距离的60倍,因此混入测量光线的星光并不多。过去天文学家对更靠近恒星的目标做过类似尝试,星光干扰一直是难题,那些尝试也都没有得到确认信号。

它到底该叫什么

褐矮星本身就处在行星与恒星之间:质量太大,当不了行星;质量又不够,核心无法像恒星那样维持氢聚变。CD-35 2722里的这颗褐矮星,质量约为木星的37倍。在其他方面,褐矮星也可能很像巨行星——天文学家曾在名为WISE 0855的褐矮星上发现地球式的水和天气,它自转时云层会变厚变薄。

正因为它绕的是褐矮星而不是行星,天文学家对它的命名意见不一。系外卫星没有官方定义,而国际天文学联合会的规则允许行星绕褐矮星运行,所以这个天体按理也可以算作行星。未参与该研究的剑桥天文学家Roman Rafikov说得更直接:"我肯定不会叫它系外卫星。"目前团队使用的是exosatellite,即太阳系外任何卫星的统称。

确认系外卫星一向困难。2017年,天文学家曾以为可能发现了第一颗"系外卫星",但那个候选目标以及此后发现的同类目标,至今都未获确认。此次团队还测试了褐矮星拥有两颗卫星的模型,但这样的构型很可能在几百年后就把自己甩散。要确认究竟是什么在拉扯这颗褐矮星,还需要更多观测。Hoy表示,如果这个天体确实存在,它"完全可能"拥有自己的卫星——前提是这些卫星轨道足够紧,引力潮汐拉不走它们。

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