“异常巨大”—天文学家发现了一颗不应该存在的行星
宾夕法尼亚州立大学的研究人员发现了一颗围绕一颗超冷矮星旋转的巨大行星，这对现有的行星和恒星形成理论构成了挑战。这颗行星被命名为LHS 3154，其质量是地球的13倍多，而它的主恒星LHS 3154的质量比太阳小得多。来源: scitechdaily.com
导语：根据科学日报报道，研究人员发现一颗比其恒星大巨倍行星，绕着其恒星运动。
常言道，根据爱因斯坦广义相对论，不应该是小行星绕着大行星去运动吗这是怎么回事呢？我们先来看看报道——
宾夕法尼亚州立大学的研究人员发现了一颗异常巨大的行星LHS 3154b，它围绕着一颗超冷矮星运行。
超冷矮星（Ultra-cool dwarf）是指光谱为M型的恒星或亚恒星，并且表面有效温度低于2,700 K（2,430 °C）
这一发现与当前的理论相矛盾，促使人们重新评估恒星和行星的形成过程。
宾夕法尼亚州立大学的研究人员称，一颗质量远大于其恒星的行星的发现，使人们对先前关于行星及其恒星系统形成的理解产生了疑问。
在11月30日发表在《科学》杂志上的一篇论文中，研究人员报告说，他们发现了一颗质量是地球13倍的行星，围绕着“超冷”恒星LHS 3154运行。
LHS 3154的质量比太阳小9倍，这颗新发现的行星与其主恒星的质量比是地球和太阳的100多倍。
这个视频是一个新发现的星系LHS 3154的艺术表现，它包含了一个比现有模型预测的太阳质量大得多的行星。图片来源: Abigail Hope Minnich
挑战现有理论
这一发现揭示了一颗已知质量最大的行星近距离环绕着一颗超冷矮星运行，这颗恒星是宇宙中质量最小、温度最低的恒星。
这一发现与现有理论对小恒星周围行星形成的预测相悖，并且标志着首次发现如此大质量的行星围绕如此小质量的恒星运行。
研究人员表示说: “这一发现真正说明了我们对宇宙知之甚少，我们不会期望在这样一颗低质量恒星周围存在如此重的行星。”
如上图，你看这个对比就知道啦！
恒星和行星的形成
恒星是由巨大的气体和尘埃云形成的。
恒星形成后，气体和尘埃仍然以盘状物质的形式围绕新生恒星运转，最终可以发展成行星。
研究人员说: “低质量恒星LHS 3154周围形成行星的圆盘没有足够的固体质量来形成这颗行星。但它就在那里，所以现在我们需要重新审视我们对行星和恒星如何形成的理解。”
使用 HPF 进行发现
研究人员利用宾夕法尼亚州立大学由马哈德文领导的科学家团队建造的天
文光谱仪发现了这颗被命名为LHS 3154的超大行星。
该仪器名为“可居住区行星探测器”(Habitable Zone Planet Finder，HPF) ，旨在探测环绕太阳系外最冷恒星运行的行星，这些行星的表面可能存在液态水，而液态水是生命存在的关键要素。
探测超冷恒星周围的行星
虽然这样的行星很难在类似太阳的恒星周围探测到，但超低温恒星的低温意味着，相对于地球和太阳，能够在其表面拥有液态水的行星与其恒星的距离要近得多。
研究人员解释说，这些行星和它们的恒星之间较短的距离，加上超冷恒星的质量较低，导致了一个可探测的信号，宣布这颗行星的存在。
“把它想象成星星是一堆篝火。火越冷却，你就需要离火越近来保持温暖,”研究人员表示."
行星也是如此。如果恒星温度较低，那么如果恒星温度足够高，能够容纳液态水，那么行星就需要更靠近恒星。
如果一颗行星的轨道离它的超冷恒星足够近，我们就可以通过观察恒星光谱或光线颜色的细微变化来探测它，因为它受到一颗轨道行星的牵引。
LHS 3154b 对其低质量主恒星可能视图的艺术渲染。考虑到 LHS 3154b 的巨大质量，它可能具有类似海王星的成分。来源: 宾夕法尼亚州立大学
HPF的意义
HPF位于德克萨斯州麦克唐纳天文台的霍比-埃伯利望远镜，提供迄今为止最高精度的来自附近恒星的红外信号测量。
该仪器已经在发现和确认新行星方面获得了重要信息，但LHS 3154行星的发现超出了所有人的预期。
对行星形成理论的再思考
宾夕法尼亚州立大学天文学研究生梅根 · 德拉默(Megan Delamer)是这篇论文的合著者，她说: “根据HPF和其他仪器目前的调查工作，像我们发现的这样的天体可能是极其罕见的，因此探测它真的令人兴奋。”。
“我们目前的行星形成理论难以解释我们所看到的现象。”
Delamer 解释说，在发现环绕LHS 3154恒星运行的大质量行星的情况下，根据研究小组的测量结果推断出的大质量行星核心所需要的行星形成盘中的固体物质比目前的模型所预测的要多。
这一发现也对之前对恒星形成的理解提出了质疑，因为像LHS 3154这样的恒星周围盘状物的尘埃质量和尘埃与气体的比率ーー当它们年轻并刚刚形成时ーー需要比观测到的高10倍，才能形成一颗像研究小组发现的那样大的行星。
参考文献：“Unusually Massive” – Astronomers Discover a Planet That Shouldn’t Exist (scitechdaily.com)