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主譯：清水明澄

校對：遠山真理

審核：牧夫天文校對組

美編：張一帆

后臺：李子琦

https://subarutelescope.org/jp/results/2025/12/03/3625.html

包括國立天文臺和天體生物學中心的研究人員在內(nèi)的國際研究團隊，結(jié)合昴星團望遠鏡的高清觀測和太空望遠鏡的數(shù)據(jù)，在之前未被詳細研究過的恒星周圍新發(fā)現(xiàn)了兩個低質(zhì)量天體。這是旨在直接拍攝巨型氣態(tài)行星和褐矮星，并弄清其性質(zhì)的“OASIS（綠洲）”探測計劃的首個成果。

■圖1：發(fā)現(xiàn)的巨型氣態(tài)行星HIP 54515 b的圖像。箭頭所示為HIP 54515 b，星形標記表示主星（HIP 54515）的位置。虛線代表用于遮擋主星的掩模輪廓。（圖片來源：T. Currie/昴星團望遠鏡、德克薩斯大學圣安東尼奧分校）

SCExAO 成像巡天的加速恒星觀測計劃”）借助歐洲空間局（ESA）蓋亞衛(wèi)星與依巴谷衛(wèi)星的高精度天體測量數(shù)據(jù)，篩選出因未知伴天體引力影響而出現(xiàn)微小運動晃動的恒星；隨后利用昴星團望遠鏡搭載的極限自適應(yīng)光學系統(tǒng) SCExAO對這些伴天體進行直接拍攝。

計劃負責人塞恩?柯里博士（得克薩斯大學圣安東尼奧分校）表示，通過 OASIS 計劃，我們不僅能直接觀測到此前未被納入觀測目標的恒星周圍的巨型行星與褐矮星，還能精準測量其質(zhì)量與軌道參數(shù)。

OASIS 計劃的首個發(fā)現(xiàn) ——HIP 54515 b 是一顆質(zhì)量略低于木星 18 倍的巨型氣態(tài)行星，圍繞著一顆質(zhì)量為太陽 2 倍的恒星公轉(zhuǎn)。其公轉(zhuǎn)軌道半徑約為 25 天文單位，與太陽系中海王星的軌道半徑相當。該行星系統(tǒng)距離地球約 275 光年，因此 HIP 54515 b 在天球上看起來緊鄰主恒星，其觀測難度已接近當前直接成像技術(shù)的極限。

“HIP 54515 b 與主恒星的角距離僅為 0.15 角秒，這相當于從 100 公里外觀測一顆棒球。此次觀測離不開 SCExAO 系統(tǒng)提供的超高銳度影像?！?柯里博士解釋道。

HIP 54515 b 的發(fā)現(xiàn)為近年來的一項研究結(jié)論提供了新例證 —— 質(zhì)量大于木星的 “超級木星”，其軌道橢圓度往往略高于質(zhì)量更小的氣態(tài)行星。這一特征暗示，此類行星可能經(jīng)歷了與太陽系氣態(tài)行星略有不同的形成過程。

第二項發(fā)現(xiàn) HIP 71618 B 是一顆圍繞太陽質(zhì)量 2 倍恒星公轉(zhuǎn)的褐矮星。褐矮星的形成方式與恒星相似，但質(zhì)量未達到恒星發(fā)光所需的臨界值，因此無法成為真正的恒星。HIP 71618 B 的質(zhì)量約為木星的 60 倍，公轉(zhuǎn)軌道半徑略大于太陽系中土星的軌道半徑，且軌道呈細長的橢圓形。此次發(fā)現(xiàn)除依賴昴星團望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)外，還借助了 W.M. 凱克天文臺的觀測數(shù)據(jù)。

■圖2：發(fā)現(xiàn)的褐矮星HIP 71618 B的圖像（箭頭所示天體）。星形標記表示主星（HIP 71618）的位置。（來源：T. Currie/昴星團望遠鏡，德克薩斯大學圣安東尼奧分校）

盡管 HIP 71618 B 本身并非行星，但它有望為未來的類地行星探測發(fā)揮重要作用 —— 該天體滿足 2027 年計劃發(fā)射的羅曼太空望遠鏡日冕儀設(shè)備的技術(shù)驗證要求。這項實驗將是太空望遠鏡首次驗證一項關(guān)鍵觀測技術(shù)：通過抑制太陽類明亮恒星的光線，在其周圍搜尋亮度僅為恒星十億分之一的類地行星。日冕儀技術(shù)驗證對觀測目標有嚴格要求，而在此次 HIP 71618 B 發(fā)現(xiàn)之前，尚無經(jīng)同行評審論文證實的、完全符合條件的觀測目標。

HIP 54515 b 與 HIP 71618 B 的發(fā)現(xiàn)證實，將天體測量技術(shù)與直接成像技術(shù)相結(jié)合，能夠揭示此前隱藏的行星與褐矮星。目前 OASIS 計劃已對數(shù)十顆候選恒星展開調(diào)查，預計未來將有更多新發(fā)現(xiàn)。這些成果不僅對理解巨型氣態(tài)行星及褐矮星的形成機制與大氣演化過程具有重要意義，還將為未來探索可能存在生命的類地行星提供望遠鏡技術(shù)支撐。

與柯里博士共同主導 OASIS 計劃的葛原昌幸博士（天體生物學中心）表示，憑借 SCExAO 這類創(chuàng)新性觀測設(shè)備，以及莫納克亞山世界級的觀測環(huán)境，昴星團望遠鏡將繼續(xù)作為前沿觀測設(shè)施，不斷產(chǎn)出突破性發(fā)現(xiàn)。

OASIS 計劃是一項由美國、日本、加拿大、智利及歐洲研究者共同參與的國際合作項目，得到了美國國家科學基金會（NSF）的支持，同時作為羅曼太空望遠鏡的重要戰(zhàn)略任務(wù)支撐，獲得了美國國家航空航天局（NASA）的資助。本研究還獲得了日本科學研究費補助金的支持。

責任編輯：甘林

牧夫新媒體編輯部

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昴星團望遠鏡的日落

（圖源：https://www.naoj.org/en/about/）

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