这个新发现的世界是有史以来直接成像的距离最近的系外行星

系外行星是棘手的小怪物。

因为它那么小，那么暗，又那么远，直接看到它是极其困难的，也是极其罕见的。 因此，我们通常会根据它们对宿主恒星的影响来推断它们的存在——这意味着，当我们在一个奇怪的场合看到其中一个活着时，就会令人兴奋。

当您发现一颗名为 COCONUTS-2b 的系外行星围绕一颗名为 COCONUTS-2 的恒星运行时，您应该感到兴奋。

COCONUTS-2b（以 COOL Companions ON Ultrawide 轨道调查命名）不仅是迄今为止直接成像到地球最近的系外行星 – 距离仅 35 光年 – 在系外行星发现中也是罕见的：一种巨大且相对冷的气体巨大的，绕着他的恒星运行的很远。

“有一颗巨大的行星在非常宽的间隔轨道上，并且有一颗非常酷的中央恒星，COCONUTS-2 代表了一个与我们的太阳系非常不同的行星系统，” 天文学家张周建说。 来自夏威夷大学天文研究所。

COCONUTS-2b，左上角的红点。 (Zhang et al., The Astrophysical Journal Letters, 2021)

发现系外行星的最常见方法是基于系外行星可能对主恒星产生的两种影响。 第一种称为传输方法，基于恒星光深度的变化。 当一颗系外行星在其轨道路径上从我们和它的主恒星之间经过时，这种凌日可以被检测为恒星光线的微弱下降。

径向速度（或“振荡”）的方法基于恒星光波长的变化。 当系外行星绕恒星运行时，它会施加轻微的引力效应，导致恒星轻微摆动。 当它做一个小的圆周运动时，它的光的波长会随着它向我们移动和远离我们而略微偏转。

这两种方法都能够更好地探测大质量和近行星系外行星——大质量，因为信号会更大更容易区分，它们会关闭，因为它们旋转很快，这意味着天文学家可以获得他们需要的多个信号。 确保它们是由围绕对象旋转的对象引起的，而不是由随机经过的对象引起的。

然而，正是它与主星之间的大距离——大约 6,471 天文单位，是地球和太阳之间平均距离的 6,471 倍——使得 COCONUTS-2b 在直接图像中可见。 在那个距离上，它的轨道周期约为 110 万年（即 这可能是一个记录 已知系外行星）。

“直接探测和研究其他恒星周围的气态巨行星发出的光通常非常困难，因为我们发现的行星通常有很小的分离轨道，因此被掩埋在它们主星的耀眼光芒中，” 天文学家迈克尔·刘说， 来自夏威夷大学。

让它可见的是，尽管它对一颗气态巨行星来说是寒冷的，但它仍然温暖，温度约为 434 K（161 摄氏度，或 322 华氏度），尽管它与恒星的温暖相距甚远。 .

COCONUTS-2b 还很年轻，直到大约 8 亿年前。它的热量是系外行星形成的余热，被困在一个巨大的系外行星中，质量是木星的六倍。 这种热量意味着系外行星在红外波长下发出微弱的光——足以在直接图像中区分。

巨大的轨道距离还将为未来的研究带来其他好处。 它或许能够帮助我们更好地了解气态巨行星是如何形成的，这是一个我们仍然不太了解的过程——仔细研究它将帮助我们更好地了解气态巨行星的多样性。

“通过大规模的轨道分离，COCONUTS-2b 将成为研究大气和年轻气态巨行星形成的绝佳实验室，” 刘说.

该搜索发布于 天体物理学杂志快报.