利用W.M.凱克天文臺，天文學(xué)家研究了長期以來預(yù)測的巨行星和褐矮星的質(zhì)量與自旋之間的關(guān)系。圖片來源：美國國家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室加州理工學(xué)院

一段時間以來，天文學(xué)家們推測行星質(zhì)量和自轉(zhuǎn)之間存在聯(lián)系。在太陽系中，木星和土星都自轉(zhuǎn)迅速，大約十小時完成一次自轉(zhuǎn)，同時占據(jù)了太陽系旋轉(zhuǎn)能量的很大一部分。利用位于夏威夷冒納凱阿火山的W.M.凱克天文臺，一組天文學(xué)家通過研究遙遠(yuǎn)恒星系統(tǒng)中的32個氣態(tài)巨行星和褐矮星——其中6個是比木星大的巨行星，25個是褐矮星伴星——來驗(yàn)證這一預(yù)測的關(guān)系。

他們利用凱克行星成像與表征儀（KPIC）獲得的高分辨率光譜顯示，在考慮質(zhì)量、大小和年齡的情況下，氣態(tài)巨行星的旋轉(zhuǎn)速度比其質(zhì)量更大的同類更快。他們還查閱了帶有旋轉(zhuǎn)測量數(shù)據(jù)的伴星歷史資料，創(chuàng)建了一個精心篩選的樣本，其中包括43個恒星亞恒星伴星和巨行星，以及54個自由漂浮的褐矮星和行星質(zhì)量天體。

該團(tuán)隊(duì)由西北大學(xué)跨學(xué)科探索與研究中心（CIERA）的研究人員領(lǐng)導(dǎo)。參與研究的還有加州大學(xué)圣地亞哥分校天體物理與空間科學(xué)中心（CASS）、加州理工學(xué)院地質(zhì)與行星科學(xué)部（GPS）、W.M.凱克天文臺、斯圖爾德天文臺、詹姆斯C懷恩特光學(xué)科學(xué)學(xué)院、美國國家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室以及多所大學(xué)的科學(xué)家。描述他們研究成果的論文發(fā)表在《天文學(xué)雜志》上。

氣態(tài)巨行星系外行星（左）和HR8799系統(tǒng)中質(zhì)量更大的褐矮星伴星（右）。圖片來源：W.M.