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脉冲星行星与飞马座51b
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太阳系外首批确认的行星是在 1992 年由 Aleksander Wolszczan 和 Dale Frail 发现的。它们围绕 PSR B1257+12 运行,这是一颗脉冲星:一颗爆炸恒星坍缩后的核心,以非常规律的间隔发出无线电脉冲。行星对脉冲星产生引力拉扯,导致脉冲到达的时间略微提前或滞后。通过计时脉冲,科学家发现了这些行星。没人预料到死去的恒星周围会有行星,而且脉冲星行星后来被证明非常罕见。
围绕类太阳恒星发现的第一颗行星出现在 1995 年。Michel Mayor 和 Didier Queloz 使用视向速度法发现了 51 Pegasi b。它的公转周期仅约 4.23 天,最小质量约为 0.47 个木星质量。根据开普勒第三定律(参见“轨道与引力”实验室),其轨道半径约为 0.05 天文单位,远小于水星 0.39 天文单位的轨道(水星公转需 88 天)。如此近处存在一颗气态巨行星令人震惊,因为大家都以为巨行星应该像我们太阳系那样位于远处。Mayor 和 Queloz 分享了 2019 年诺贝尔物理学奖(另一半授予了宇宙学家 James Peebles)。
像这样的行星被称为热木星:轨道周期仅几天的巨行星,温度高达 1000 K 或更高。它们很容易被发现,但非常罕见:只有大约 1% 的类太阳恒星拥有一颗(估计值在 0.5% 到 1% 之间)。太阳系中没有这样的行星。一个主流观点是迁移:这样的巨行星可能在远离恒星的地方形成,那里有充足的冰和气,后来通过与气体盘的相互作用或其他天体的引力扰动向内移动。
51 Pegasi b 比水星离太阳更近吗?
1992 年,首批确认的系外行星围绕什么天体运行?
我们的太阳系里有热木星吗?