天文學家發現神秘的塵埃物體圍繞恆星運行

凌日系外行星巡天衛星（Transiting Exoplanet Survey Satellite）在2018年4月18日發射升空，它的目標是發現太陽最近鄰恆星周圍的小行星。到目前為止，凌日系外行星巡天衛星已經發現了172顆已確認的系外行星，並編制了 4703 顆候選系外行星的清單。它靈敏的相機拍攝的照片跨越巨大的視野，是獵戶座面積的兩倍多，凌日系外行星巡天衛星還組裝了一個包含超過十億個物體的凌日系外行星巡天衛星輸入星表（Transiting Exoplanet Survey Satellite Input Catalog，簡稱 TIC）。對TIC天體的跟進研究發現，它們是由恆星脈動（stellar pulsation）、超新星衝擊、解體行星、重力自透鏡雙星（gravitational self-lensed binary star）、掩食三星系統、星盤掩星（disk occultation）等引起。

美國哈佛-史密松天體物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）女天文學家嘉倫·柯林斯（Karen Collins）是一個大型團隊的成員，該團隊發現神秘的可變物體TIC 400799224。團隊使用機器學習的計算工具搜索凌日系外行星巡天衛星輸入星表已知的光度變化對象；例如：該方法之前已經發現了正在解體的行星和正在散發灰塵的天體。今次偶然發現TIC 400799224有不尋常的光度變化 ，因為它的亮度在短短四個小時內迅速下降了近25%，隨後出現了幾次劇烈的亮度變化，每個都可以解釋為掩食現象。

天文學家使用各種工具對TIC 400799224進行研究，其中一些工具巡天的時間比凌日系外行星巡天衛星運行的時間還要長。他們發現該物體可能是一對雙星系統，其中一顆恆星以19.77天的周期脈動，可能來自一顆天體週期性地散發出遮蔽恆星的塵埃雲。雖然它的週期很穩定，但恆星的塵埃掩星在形狀、深度和持續時間上都是不穩定，並且（至少從地面）只有大約三分之一或更少的時間探測到。繞轉天體本身的性質令人費解，因為它發出的塵埃量很大；如果它是由我們太陽系中的小行星穀神星這樣的天體解體產生的，那麼它只能存活大約八千年才會消失。現時灰塵顯然還完好無損。

該團隊計劃繼續監測這顆天體，並結合巡天的歷史觀測數據，試圖確定它幾十年來的變化。

【圖、文：節譯自美國哈佛-史密松天體物理中心2021年12月31日新聞公佈】 研究全文刊登在2021年12月8日由美國天文學會出版的《天文學報》；標題是：Mysterious Dust-emitting Object Orbiting TIC 400799224