AC Herculis:第一次在双星系统的极地星盘中发现系外行星

AC Herculis是一个距离地球大约4200光年的双星系统,主恒星是一颗质量只有0.6倍太阳质量的恒星,但是它的半径却是太阳的47倍,亮度也达到了太阳亮度的2500倍,所以这颗主恒星其实是一颗离开主序星阶段的红巨星,正处于膨胀阶段,未来可能会变成一颗白矮星。

而这个双星系统中的另外一颗恒星,科学家却并没有直接观测到,只能通过伴星对主恒星径向速度的影响来判断这颗伴星,它的质量比主恒星还要大,达到了1.2倍太阳质量。

AC Herculis中包含了两颗恒星和一个巨大的物质盘
AC Herculis中包含了两颗恒星和一个巨大的物质盘

这两颗恒星的距离大约为2.7个天文单位,相互绕行一圈需要1194天。

当然,AC Herculis最神奇的地方并不是这两颗恒星,而是它拥有一个独特的极地环双星盘,通常情况下,我们在双星系统中见到的物质盘都是沿着两者的轨道平面。

但是AC Herculis却拥有一个垂直于轨道平面的物质盘,该物质盘非常巨大,从距离双星系统34个天文单位的地方一直延伸到200个天文单位的范围内。整个物质盘中物质的质量大约为1.4%个太阳质量,大约相当于14个木星质量的物质。

而最神奇的是在这个物质盘中,科学家还发现了一个宽度达到1.6个天文单位的空隙,这么大的空隙,最可能的形成原因就是这里有一颗系外行星。正是这颗行星造成了物质盘中的空隙。

所以这颗系外行星也和物质盘一样,从极地轨道沿着双星系统的垂直面运行。这也是科学家观测到的第一颗沿着极地轨道运行的系外行星。

AC Herculis的物质盘中可能有一颗系外行星
AC Herculis的物质盘中可能有一颗系外行星

那么这颗独特的系外行星是如何形成的呢?

科学家推测,这颗系外行星可能存在的时间并不长,主要原因就是现在处于红巨星阶段的主恒星。虽然目前来说,主恒星的质量只有太阳的0.6倍,但是在过去,它可能也是一颗和太阳类似的恒星,只是随着它进入到生命末期,不断地膨胀,并将自身的物质抛入周围的空间中。

这些物质在双星系统的周围又形成了新的物质盘,而且新的物质盘中又形成了现在的这颗系外行星。这个物质盘和系外行星目前的轨道是不稳定的,在未来,它们的位置还会继续变化,最终还是会变成围绕着双星系统的黄道面运行。

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