2022年11月6日 星期日

熱木星似乎能讓它的恆星在自轉上保持年輕

雙星系統中熱木星的想像圖©NASA/CXC/M.Weiss

天文學家發現,如果恆星旁有軌道緊密的氣態巨行星快速繞行,亦即熱木星,或許可以藉著角動量的轉移,有效抵銷恆星磁場制動而導致的自轉變慢。

基本上要研究行星對恆星自轉的影響非常困難,但由於雙星系統中兩顆成員誕生自同一個星雲,所以其顏色、大小、亮度和自轉等屬性會大略相近。因此德國波茨坦萊布尼茲天體物理研究所(Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam, AIP)Nikoleta Ilic 教授的研究團隊挑選了34組雙星,一顆具有行星、另一顆沒有行星的系統,做了詳細的對照觀測。結果發現,擁有熱木星的恆星真的自轉比較快! 

熱木星是氣態巨行星,離其主星非常近,軌道周期通常僅幾天甚至幾小時,也因距離恆星如此近而被加熱至高溫。

Ilic 的團隊以 NASA Chandra X-ray 太空望遠鏡對34個雙星系統進行觀測,由於自轉較快的恆星X-ray活動較強,因此可藉此找出自轉速度存在明顯差異的雙星系統,結果發現果然自轉速度較快的恆星正是擁有熱木星者!

由於恆星自轉會逐漸減慢,恆星在年輕時自轉較快,這顯示熱木星與恆星間的交互作用降低了這種效應,讓恆星在自轉上「保持年輕」。

目前天文學家對恆星與熱木星間的交互作用細節尚不完全明瞭,推測可能類似潮汐作用,而磁場等其他機制可能也有某些作用。

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

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