一種新型的天文觀測有助于揭示類似海王星的系外行星的可能的進化歷史。

為了研究一個叫做DS Tuc Ab的非常年輕的行星，哈佛和史密森尼大學(xué)天體物理學(xué)中心領(lǐng)導(dǎo)的團隊由六位卡內(nèi)基天文學(xué)家(Johanna Teske，Sharon Wang，Stephen Shectman，Paul Butler，Jeff Crane和Ian Thompson)共同開發(fā)，建模工具。他們的工作將發(fā)表在《天體物理學(xué)期刊快報》上，這是首次測量了一個小于4500萬年的行星(即太陽系年齡的1/100左右)的軌道傾斜。

CfA的主要作者喬治·周說：“從形成行星到我們看到行星之間，可能會發(fā)生很多事情。”“我們發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)行星已經(jīng)成熟，我們不知道它們年輕時的狀態(tài)。”

DS Tuc Ab是一顆熱的海王星，它在相對平坦的平面上以短短的八天周期在兩星系統(tǒng)中繞著一顆恒星運行。

新南威爾士大學(xué)的本·蒙特(Ben Montet)解釋說：“ DS Tuc Ab處于一個有趣的時代，因為它圍繞其主恒星形成的氣體和塵埃旋轉(zhuǎn)盤已經(jīng)消散，”卡內(nèi)基小組也是該雜志的共同作者，該雜志發(fā)表在《天文雜志》上，并使用另一種技術(shù)研究了該行星。“我們可以看到這顆行星，但我們認為它還太年輕，以至于其他遙遠恒星的軌道無法操縱它的路徑。”

DS Tuc Ab是由達特茅斯(Dartmouth)的伊麗莎白·牛頓(Elisabeth Newton)及其團隊于2019年使用來自NASA的TESS任務(wù)的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的。意大利國家天體物理研究所的科學(xué)家于同年發(fā)表了平行發(fā)現(xiàn)論文。

不久之后，研究人員開始使用智利卡內(nèi)基Las Campanas天文臺的麥哲倫黏土望遠鏡上的Planet Finder光譜儀觀測行星。他們的目標(biāo)是確定新形成的行星在過去是否經(jīng)歷了一些混沌動力學(xué)相互作用。天文學(xué)家經(jīng)常在軌道上發(fā)現(xiàn)其他恒星周圍的行星與我們自己的太陽系中的行星完全不同。由于外行星的拖輪，在極地甚至逆行軌道上發(fā)現(xiàn)了一些。

為了回答這個問題，研究人員觀察了DS Tuc Ab在其宿主恒星前通過的情況，以測量該行星對星光的影響。例如，如果行星在穿過恒星表面時阻擋了相等數(shù)量的光，則這將表明軌道排列正確。

但是，DS Tuc Ab的主恒星上有大量的恒星斑，因此很難進行此測量。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)并確定行星和恒星系統(tǒng)的特征，科學(xué)家開發(fā)了他們的新技術(shù)來追蹤年輕的行星在其軌道上的活動。他們通過同時模擬行星如何阻擋穿過恒星表面的光以及恒星的冷點如何改變其發(fā)出的固有光來實現(xiàn)這一目標(biāo)。

特斯克說：“展望未來，這個系統(tǒng)將使天文學(xué)家對嬰兒期的行星有更好的了解。”“我們對'熱海王星'如何移動或形成如此靠近它們的恒星特別感興趣。”

這是一個長期存在的天文學(xué)奧秘，DS Tuc Ab可能處于完美的位置以幫助解決。它的年輕意味著它可能沒有形成更遠的距離，而被碰撞或其他外力踢向了它的宿主。但是它相對平坦的軌道傾斜表明它也沒有通過與它的恒星的同伴互動而被拉到這個位置。