天文学家发现太阳系以外第二颗超级系外卫星的证据

天文学家大卫·基平（David Kipping）助理教授在他工作的美国哥伦比亚大学的冰凉世界实验室（Cool Worlds Lab）档案数据中发现一颗系外卫星讯号，显示未来可能会发现更多系外卫星。

基平报告的第二颗超大卫星围绕太阳系外一颗木星大小的行星运行。 如果得到证实，这次发现可能意味着系外卫星在宇宙中与系外行星一样普遍，而且无论大小，这样的卫星都是行星系统的一个特征。

但这可能是一个漫长的等待。 四年前首次发现系外卫星仍在等待确认，而对这个最新候选者的验证可能同样漫长且有争议。
到目前为止，天文学家已经发现超过一万颗系外行星候选者，但系外卫星更具挑战性，过去十年一直在寻找系外卫星的基平说：「系外卫星是一些未知的领域。」

研究小组发现围绕刻卜勒-1708b（Kepler 1708b）行星运行的巨型系外卫星候选者（刻卜勒-1708b-i，系外卫星在系外行星编号后，按照发现次序加上细楷罗马数目字），该行星距离地球五千五百光年，朝向天鹅座和天琴座移动。

这个新的候选者比基平团队早先发现的围绕类似木星大小的行星刻卜勒-1625b运行的海王星大小的卫星小约三分之一。基平说，这两个超级卫星候选者很可能都是由巨大的体积所引起的重力作用下堆积的气体组成的。 如果这位天文学家的假设是正确的，那么卫星甚至可能以行星的形式开始生命，只是受到重力拉入更大行星的轨道。

两颗卫星都远离它们的主恒星，那里重引力较小，可以牵引行星并剥离它们的卫星。 事实上，研究人员在寻找系外卫星的过程中，正是因为我们自己的太阳系中的类似物木星和土星之间有一百多个卫星，所以研究人员在恒星系统中远距离轨道上寻找寒冷、巨大的气体行星。

基平说：「如果其它卫星在那些位置，它们更难发现。 任何观测中最先发现的通常是体积巨大的。 用我们有限灵敏度的仪器最容易检测到的大的系外卫星。」

由于与系外行星相同的原因，外星人令天文学家着迷，它们也有可能存在生命。 在宇宙中的生是如何以及在何处出现的。 天文学家想知道这些系外卫星是如何形成，它们是否能够维持生命，如果有的话，它们在使宿主行星宜居方面发挥了什么作用。

在目前的研究中，研究人员从美国国家航空航天局的刻卜勒太空望远镜捕获的最冷气体巨行星的样本。 在深入扫描了七十颗行星后，他们只发现了一颗候选行星：刻卜勒-1708b是具有类似系外卫星的讯号。将需要来自其它太空望远镜（例如：哈勃太空望远镜）的观测来验证这个发现，过程可能需要数年时间。 四年后，基平的第一个系外卫星发现继续引起激烈争论。 在最近的一篇论文中，他和他的团队展示一群怀疑论者是如何在他们的计算中错过刻卜勒-1625b卫星的讯号。 基平团队会继续调查其它证据。

在距离地球数百到数千光年的地方发现一颗卫星甚至一颗行星绝非易事。 卫星和行星只能在它们经过宿主恒星前方时间接观测到，导致恒星的光线间歇性变暗。 用望远镜捕捉这些转瞬即逝的讯号是很棘手，解释光度变化曲线数据也是如此。 卫星更难发现，因为它们更小，阻挡的光线引起的减光作用更少。

但基平说，搜索是值得的，因为他回忆起系外行星的存在如何受到与今天的系外卫星一样的怀疑。 与我们的太阳系相比，这些行星是其它外星世界，但它们彻底改变了我们对行星系统形成方式的理解。

【图、文：节译自美国哥伦比亚大学2022年1月13日新闻公布】研究全文刊登在2022年1月13日出版的《自然-天文学》期刊;标题是：An exomoon survey of 70 cool giant exoplanets and the new candidate Kepler-1708 b-i

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