在三星系中發現的大質量行星

在340光年之外，一顆巨大的行星被困在與三顆恆星的舞蹈中。這是一個獨特的世界，太陽一天升起和落下三次，一年持續超過半個千年。這是如此奇怪，這樣一個地方的存在被認為是不可能的-但天文學家捕捉到了一個罕見的，直接的圖片這一異域。...

在340光年之外，一顆巨大的行星被困在與三顆恆星的舞蹈中。這是一個獨特的世界，太陽一天升起和落下三次，一年持續超過半個千年。這是如此奇怪，這樣一個地方的存在被認為是不可能的-但天文學家捕捉到了一個罕見的，直接的圖片這一異域。

根據今天發表在《科學》雜誌上的一項最新研究，研究人員利用智利北部的超大型望遠鏡，直接拍攝了這顆名為hd131399ab的行星在一個三星系統內的影象。這是一個非常困難的壯舉。多星系統是超級明亮的，以至於它們經常淹沒任何在附近執行的行星，使它們很難被髮現。

“這是現代天文學中最困難的觀測之一。”

“這絕對是現代天文學中最困難的觀測之一，”研究報告作者凱文·瓦格納（Kevin Wagner）告訴《邊緣報》，他是亞利桑那大學一年級博士生，也是發現HD131399ab的人。但是透過綜合運用先進的光學技術，天文學家們能夠在近紅外波段觀測到這顆行星。這使得它只是少數幾個可以直接成像的系外行星之一。

這種想象描繪了一個相當獨特的世界。hd131399ab被認為是一個氣態巨行星，質量約為木星的四倍，大氣中含有水和甲烷。它的軌道令研究人員感到驚訝。它繞著系統中的一顆恆星執行，距離大約是太陽和冥王星的兩倍，這是一個持續550地球年的難以置信的寬軌道。在大部分時間裡，行星有一個常規的白天和夜晚，因為三個太陽一起升起和落下。但是當行星在整個系統中移動時，總有一天，一個太陽升起，另一個太陽落下。這導致了hd131399ab在恆定的陽光下沐浴的時期——一個持續140年的間隔。

對三星系統內軌道的藝術描繪(ESO/L。卡爾çada/M。科恩邁瑟）

這是前所未見的情景。研究人員懷疑，在一個三星系中，行星幾乎不可能有這麼寬的軌道。有人認為這樣一顆行星是不穩定的，來自其他恆星的引力會使行星偏離軌道，甚至將其從星系中完全丟擲。但今天的研究顯示，這樣的一種設定實際上是可以存在的，這就為宇宙中其他地方存在其他類似系統開闢了可能性。”瓦格納說：“在過去，這對我們來說就像科幻小說。

有人認為這樣的行星是不穩定的

瓦格納和他的團隊能夠直接使用自適應光學和日冕儀相結合的技術對hd131399ab成像。透過自適應光學，天文學家使用鏡子來校正由地球大氣引起的所有畸變。結果是：看起來像是從太空拍攝的影象。日冕儀有助於擋住大部分恆星的光線。最初，日冕儀的設計是為了阻擋太陽光，讓天文學家能夠研究環繞我們恆星的更微弱的外層大氣——或日冕。同樣的技術也被應用到了這個三星系統中，這樣就可以看到hd131399ab。

恆星不尋常的位置也幫助天文學家獲得了他們的照片。其中兩顆恆星相距約9億英里，彼此緊緊圍繞著軌道執行，系統中的第三顆恆星距離另外兩顆恆星270億英里。這對恆星和第三顆星都繞著對方執行。hd131399ab繞著第三顆孤獨星執行，但距離這對恆星只有180億到190億英里。這一切都恰到好處，這樣這對太陽就不會在系外行星上引入太多光線，讓天文學家能夠直接對外星世界成像。

hd131399ab及其三個太陽的軌道軌跡(股票期權）

直接成像不是科學家發現系外行星的典型方法。通常，這些天體是透過觀察行星如何影響其宿主恆星而間接發現的。但是，當直接成像成為可能時，天文學家可以比透過間接手段瞭解更多關於這些世界的資訊。透過他們的觀察，瓦格納的團隊已經確定了hd131399ab的大小和大氣成分。他們已經確定這顆行星只有1600萬年的歷史，使得它在被認為是140億年的宇宙中相對年輕。據估計，它的溫度約為1076華氏度（580攝氏度）。這使得它成為直接成像的最冷的系外行星之一。

這個行星系統可能不會存在太久

但讓HD131399Ab如此獨特的是它奇怪的軌道，特別是因為天文學家不確定它是如何到達那個位置的。有可能系外行星就在它所在的地方形成，或者它以某種方式遷移到星系中。瓦格納認為，無論哪種方式，它都將改寫宇宙中可想象的系統型別的規則。

也有可能這個行星系統不會存在很長時間。雖然成像顯示這顆行星現在處於穩定軌道，但情況可能並非總是如此。在圍繞這顆孤星的軌道上，這顆行星與星系中的其他兩顆恆星相當接近。這一距離可能足夠近，最終HD131399AB脫離軌道，射入宇宙。”斯坦福大學（Stanford University）系外行星專家布魯斯•麥金託什（brucemacintosh）沒有參與這項研究，他說：“看到這樣一個正處於穩定邊緣的系統是相當令人吃驚的。”如果我們再過2000萬年回來，地球可能根本就不存在了。”