香港天文愛好者參與確認系外行星過程中發現另外一顆系外行星

一組包括香港天文學會掩星組組長余惠俊在內，以澳洲南昆士蘭大學天文物理中心丹尼爾·奧康納·佩盧索（Daniel O’Conner Peluso）為首的國際研究團隊，在一次凌日過程中發現和確認美國太空總署凌日系外行星巡天衛星（Transiting Exoplanet Survey Satellite，簡稱 TESS），TIC 139270665 b，是一顆溫暖而密度相對高，分類為次土星（sub Saturn）類的系外行星。

從這種行星體積的大小而言，TIC 139270665 b 的密度達到2.13 g/cc（木星半徑的0.645，木星質量的0.463），使它成為由凌日系外行星巡天衛星偵測到密度高而的溫暖次土星類行星。它繞著一顆含有豐富金屬的G2型恆星運行。

在確定TIC 139270665 b 的物理參數觀測過程中，包括由香港提供觀測數據在內的另外一組光度變化曲線，發現了第二顆編號TIC 139270665 c 系外行星的證據。新發現的系行星的週期更長，它的公轉週期達到1100（+780/-220）地球日。

首次獲得TIC 139270665 b存在的線索是由公民科學家在2022年1月對凌日系外行星巡天衛星在第47區的光度數據進行觀察時得到。用自動尋找行星儀（Automated Planet Finder）的徑向速度測量，結合凌日系外行星巡天衛星光度和光譜能量分佈，通過EXOFAST v2系統模擬，對TIC 139270665 b 得出23.624地球日的軌道週期，並且還顯示出有另外一顆系外行星的可能性。

基於這個估計的週期，包括香港在內的公民科學家網絡進行系外行星光度變化跟進觀測，利用全球分佈的公民科學家來捕捉TIC 139270665 b的第二次凌日過程。

香港市區光污染嚴重的情況下，利用小型的智能的天文望遠鏡進行現代天體物理數據收集。在預測TIC 139270665 b 再次凌日的時間出並未確定檢測到第二次凌日現象，所得數據有助於進一步限制這顆系外行星的公轉週期。不過卻意外偵測到TIC 139270665 c 的存在證據。

今次的聯合觀測所得的數據，使到TIC 139270665 b 構成一個有趣的實驗室，用於進一步研究以深化關於行星形成和演變的模型。

【圖：美國天文學報；文：香港天文學會】研究全文刊登在2024年3月20日美國天文學會出版的《天文學報》；標題是：Confirming the Warm and Dense Sub-Saturn TIC 139270665 b with the Automated Planet Finder and Unistellar Citizen Science Network

TIC = TESS Input Catalog = Transiting Exoplanet Survey Satellite Input Catalog = 凌日系外行星巡天衛星輸入星表