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法國和瑞士天文學家,利用歐南天文台(ESO)位在智利La Silla的3.6米望遠鏡加上HARPS儀器,發現一顆到目前為止最輕的系外行星。更讓這些天文學家驚訝的,是這顆系外行星的母星居然是一顆質量很小的紅矮星(red
dwarfs)。由於紅矮星在宇宙中相當普遍,這項發現代表著宇宙中可能到處充斥著行星,而且目前已有探測這類系外行星的科技能力,未來探測系外行星的重點可能終將如SETI科學家所言--是M型星的天下。
這顆紅矮星名為Gl
581(Gliese
581的縮寫),位在天秤座中,離地球約20.5光年,質量僅為我們太陽的1/3而已。這種紅矮星所發出的總亮度,比我們的太陽還暗50倍以上,且是銀河系中數量最多的星種:舉例來說,在太陽附近100顆恆星中,就有至少80顆是紅矮星。Gliese星表是列出太陽附近25秒差距(parsecs)、相當於81.5光年範圍內的恆星,Gliese於1969年首度出版,後來Gliese和Jahreiss於1991年出版修正版。Gl
581就是Gliese星表中第581顆星。
既然這類恆星如此普遍,天文學家便想知道這類恆星究竟會不會擁有行星。先前的巡天研究卻只在200顆紅矮星中,找到其中2顆擁有行星。不過,日內瓦天文台(Geneva
Observatory)Stéphane Udry表示:先前的研究不代表全部,因為當時的觀測精度可能不足以找到這些行星,所以他們後來才會發展超級精密的第二代儀器--HARPS光譜儀(High
Accuracy Radial Velocity for Planetary
Searches,高精度徑向速度行星搜尋光譜儀),這台光譜儀的精密度最高可測到每秒1公尺的徑向速度變化。現在事實證明,這個決定相當正確。

上圖是紅矮星Gl
581的徑向速度變化曲線圖。從圖中可看到,Gl
581沿著我們視線方向的速度分量,有一個5.366天的週期變化,變化幅度約為每秒13.2公尺左右,應該是受到行星的重力牽曳的影響所致。且因變化曲線相當對稱,因此行星的軌道應該相當接近圓形。經計算之後,這顆行星的質量約為地球的17倍,相當於海王星的質量,因此是到目前為止,所有發現的170顆系外行星中質量最小的。它相當靠近母星,僅600萬公里遠,公轉一圈只有5.4天;太陽系中最靠近太陽的水星,距離也至少5600萬公里,公轉一圈約88
天。由於它如此靠近母星,天文學家估計這顆系外行星的表面溫度可能高達攝氏150度以上。
相關論文發表在天文與天文物理期刊快訊(Astronomy and Astrophysics
Letter)中。 ("The HARPS search for southern
extra-solar planets. VI. A Neptune-mass planet
around the nearby M dwarf Gl 518", by X. Bonfils et
al., A&A 443, L15, 2005).
這些天文學家目前還在努力搜尋其他紅矮星周圍的系外行星,其中有5顆系外行星候選者的質量可能比Gl
581的行星還小,這5顆分別是Gliese 876d(7.3倍地球質量)、HD 160691
d(14倍地球質量)、 55 Cnc e (14.4倍地球質量)、HD 212301 b(14.4
倍地球質量)、HD 4308
b(15倍地球質量)。不過這些都僅是估計的質量下限,有可能會因行星軌道面傾角的不同而變大。

圖文引用:http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2005/pr-30-05.html
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