印第安座ε

更新时间:2022-05-26 19:18

印第安座ε(Epsilon Indi/ε Indi)是一个距离地球大约12光年,位于印第安座恒星系统,该恒星系统由K型主序星印第安座ε A和两颗褐矮星印第安座ε Ba和印第安座ε Bb组成。褐矮星是在2003年被发现的,印第安座ε Ba是比较年轻的T型矮星(T1),印第安座ε Bb是比较年老的T型矮星(T6),两者相隔0.6弧秒,和主星的距离预计为1,460 AU左右。

观测

印第安座(Indus;印第安人)首次出现在1603年约翰·拜耳测天图里面。在1801年由德国天文学家约翰·波得出版的恒星测天图里面,将印第安座ε作为箭头之一放在印第安人的左手边。

1847年,罗雷尔·路德威·德亚瑞司特在对比了这颗星在1750年的几个目录中的位置后,发现它有一个可测量的自行运动。换句话说,他发现随着时间的推移,这颗恒星在整个天球上的位置发生了变化。1882-1883年,天文学家大卫·吉尔和威廉·L·埃尔金在好望角测量了印第安座ε的视差。他们得出0.22±0.03弧秒的视差估计值。1923年,哈佛天文台的哈洛·沙普利得出0.45弧秒的视差。

在1960年的奥兹玛计划中,科学家对这颗恒星进行了射电观测并寻找其中可能的人工无线电信号,但没有发现。1972年,哥白尼卫星被用来检查这颗恒星发射的紫外线激光信号。结果,同样没有任何发现。

在华盛顿卡耐基研究所的天文学家Margaret Turnbull和Jill Tarter列出一份包括了17,129颗距离太阳较近并且很可能拥有支持复杂生命体存在的行星的恒星名单中,印第安座ε则在名单中名列首位。

星体特征

印第安座ε A是一颗光谱类型为K4.5V的主序星。质量只有太阳质量的3/4。表面重力略高于太阳。恒星的金属丰度是原子序数高于氦的元素所占的比例,通常用的比例来表示,而太阳的比例相同;印第安座ε星A的光球中铁的比例约为太阳的87%。

印第安座ε A的冕区和太阳基本相似,X射线亮度为2×10^27 ergss^-1(2×10W),估计温度为2×10^6 K。这颗恒星的恒星风向外膨胀,在大约63 AU处产生弓形激波。在弓形区域的下方,终端激波最远到达140 AU处。

这颗恒星在肉眼可见的任何恒星中具有第3高的自行运动,仅次于格鲁姆布里奇1830和天鹅座61,在整体上排名第9。这个移动速度将使这颗恒星在公元2640年左右进入杜鹃座。印第安座ε相对于太阳的空间速度为86㎞/s,对于一颗年轻的恒星来说,这个速度异常高。它被认为是至少由16颗恒星组成的印第安座ε运动星群的成员。这是具有相似空间速度矢量的恒星的组合,因此很可能在同一时间和位置形成。印第安座ε和太阳的距离将会在大约17,500年后达到最近,并在大约10.58光年(3.245pc)处上通过近日点。

从印第安座ε A的角度来看,太阳会成为大熊座中的一颗2.6星等的亮星,并位于北斗七星的杓底附近。

伴星和行星系统

2003年,天文学家宣布在距离印第安座ε A至少1,500 AU的轨道上发现了一颗40-60倍于木星质量的褐矮星。同年8月,天文学家们发现这是一对褐矮星二元系统,两颗褐矮星之间相隔2.1 AU,轨道周期大约为15年。两个褐矮星的光谱类型均为T;质量较大的印第安座ε Ba的光谱类型为T1–T1.5,质量较小的分量印第安座ε Bb的光谱类型为T6。

进化模型已经被用来通过光谱和光度测量来估计这些褐矮星的物理性质。对于印第安座ε Ba和印第安座ε Bb,它们的质量分别是木星质量的47-10倍和28-7倍,半径分别是太阳半径的0.091-0.005倍和0.096-0.005倍。有效温度为1300–1340 K和880–940 K,而log g(cm s^-1)表面重力为5.50和5.25,它们的发光度是太阳的1.9×105和4.5×106。它们的金属丰度估计为[M/H]=-0.2。

恩德尔等人在2002年对印第安座ε径向速度的测量似乎显示出一个趁势,表明存在着一个轨道周期超过20年的行星质量级别的伴星。一个1.6倍于木星质量和轨道间距约为6.5 AU的物体可以解释观察到的趋势。如果得到证实,这将是一个真正的类木行星

通过使用ESO的超大望远镜进行的视觉搜索发现了一个潜在的候选者。然而,哈勃太空望远镜的NICMOS随后的观测显示这是一个背景物体,截止2009年,寻找一个看不见的物体仍没有4 μm以内还没发现一个轨道对象。这些观测进一步将假设的物体限制在木星质量的5-20倍,轨道在10-20 AU之间,倾角超过20°。或者,它可能是奇异的恒星残留物。

M. 泽米斯特等人在2013年的一篇论文中发表了利用HARPS望远镜上的阶梯光栅分光仪对印第安座ε进行的新径向速度测量,这是对恩德尔等人在2002年的研究结果的后续。新的发现证实,引用该论文“印第安座ε A有一个稳定的长期趋势,这仍然可以用行星质量大小的伴星来解释”。这项最新的研究完善了以前观察到的径向速度趋势,现在表明存在一个轨道周期超过30年的行星质量大小的伴星。一个质量为木星质量的0.97倍、最小轨道间距约为9.0 AU的气体巨星可以解释观察到的趋势。9.0 AU与太阳系中太阳和土星的轨道距离差不多。如果得到确认,这将不能完全将这颗行星定为类木行星,因为它的轨道远超过5.0 AU。它不仅轨道比木星更远,而且印第安座ε A也比太阳更暗,所以它每平方米从印第安座ε A接收的能量与天王星从太阳接收的能量大致相同。通过迄今为止使用HARPS进行的所有观测,观测到了径向速度趋势,但由于预计仅在印第安座ε A附近的一个天体轨道上存在长达30多年的长时间周期,天体测量相位覆盖尚未完成。

2018年3月,径向速度测量证实了在印第安座ε A周围的轨道上存在一颗类木行星。该行星与主星间相隔3.3弧秒,印第安座ε Ab是詹姆斯·韦伯太空望远镜直接成像的候选者。

在印第安座ε周围没有检测到显示碎片盘的过量红外辐射。这样的碎片盘可以由早期原行星盘中的星子相互碰撞形成。

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