離太陽最近的恆星周圍發現新行星

一組天文學家在智利使用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡發現另一顆行星繞著比鄰星（Proxima Centauri）運行的證據，比鄰星是離我們太陽系最近的恆星。這顆候選行星是系統中檢測到的第三顆行星，是至今為止發現的繞這顆恆星運行的最細的行星。這顆行星的質量只有地球的四分之一，也是至今為止發現的最細的系外行星之一。

葡萄牙天體物理與太空科學研究所（Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço）研究員若昂·法里亞（João Faria）表示，這次發現顯示我們最近的恆星鄰居似乎充滿了顯有趣的系外行星，值得進一步研究。比鄰星是離太陽最近的恆星，距離太陽4.246光年。

發現的行星名為比鄰星 d（Proxima d），環繞比鄰星運行，距離約為四百萬公里，不到水星與太陽距離的十分之一。它在恆星和適居帶（行星表面可以存在液態水的恆星周圍區域）之間運行，並且只需要五天時間就可以公轉一週。

比鄰星擁有另外兩顆行星：比鄰星 b，一顆質量與地球相當的行星，公轉一次需要十一日，位於適居帶內；候選的比鄰星 c，公轉一次需要五年。

比鄰星 b 是幾年前在歐洲南方天文台3.6米望遠鏡上使用高精度徑向速度行星搜索器（High Accuracy Radial velocity Planet Searcher，縮寫 HARPS）發現。這個發現在2020年得到證實，當時天文學家在歐洲南方天文台的甚大望遠鏡，使用精確程度更高的岩石系外行星階梯光譜儀和穩定光譜觀測（Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanet- and Stable Spectroscopic Observations，簡稱 ESPRESSO）進行比鄰星系統的觀測。在這些最近的觀測中，天文學家首次發現與具有五天軌道天體相對應的訊號。由於訊號非常微弱，該團隊不得不用岩石系外行星階梯光譜儀和穩定光譜進行後續觀察，以確認它是由行星引起，而不是恆星本身變化的結果。

法里亞說：「在獲得新的觀測結果後，我們能夠確認這個訊號是一顆新的候選行星。我對探測到如此小訊號的挑戰感到興奮，並發現了一顆離地球如此近的系外行星。」

比鄰星 d的質量只有地球的四分之一，是使用徑向速度（radial velocity）技術測量到最細的系外行星，超過最近在 L 98-59 行星系統中發現的一顆行星。徑向速度技術的工作原理是拾取由軌道行星的重力產生的恆星運動中的微小擺動。比鄰星 d 重力的影響非常小，以至於它只會導致比鄰星以大約每秒40厘米（時速1.44公里）的速度來回移動。

目前正在智利北部阿塔卡馬沙漠（Atacama Desert）建造的歐洲南方天文台超大望遠鏡（Extremely Large Telescope）將為岩石系外行星階梯光譜儀和穩定光譜儀對其它世界的探索提供補充，這對於發現和研究附近恆星周圍的更多行星至關重要。

【圖、文：節譯自歐洲南方天文台2022年2月10日新聞公佈】研究全文刊登在2022年2月10日出版的《天文學與天體物理學報》；標題是：A candidate short-period sub-Earth orbiting Proxima Centauri