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記者20日從中國科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，該臺(tái)恒星物理組近期通過恒星與行星潮汐相互作用，實(shí)現(xiàn)對熱木星系統(tǒng)恒星自轉(zhuǎn)周期的修正，從而由自轉(zhuǎn)與年齡的關(guān)系，得到更準(zhǔn)確的恒星年齡。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《天文和天體物理研究》上。
熱木星是公轉(zhuǎn)軌道極為接近其宿主恒星的類木行星，其質(zhì)量比太陽小很多，表面溫度非常高，可以達(dá)到1000至4600攝氏度。近距離熱木星與其主星的潮汐相互作用不可忽略。一方面，熱木星對主星的潮汐作用，可使主星自轉(zhuǎn)加速；另一方面，潮汐作用會(huì)使熱木星的軌道發(fā)生衰減，從而向主星遷移。
云南天文臺(tái)博士研究生郭帥帥在其導(dǎo)師郭建恒研究員指導(dǎo)下，利用恒星演化程序MESA上建立的潮汐相互作用模型，在較大參數(shù)空間上進(jìn)行模擬，探討了不同初始參數(shù)下熱木星對恒星自轉(zhuǎn)的影響。
研究人員構(gòu)建了0.8-1.3倍太陽質(zhì)量和0.1-13.0倍木星質(zhì)量的恒星-行星相互作用模型數(shù)據(jù)庫，同時(shí)還考慮了不同恒星金屬豐度、初始軌道距離、初始恒星自轉(zhuǎn)周期和潮汐質(zhì)量因子的情況。通過對模型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，他們發(fā)現(xiàn)對于質(zhì)量較小、金屬豐度較高的恒星，行星吞噬導(dǎo)致的恒星旋轉(zhuǎn)周期變化在行星被吞噬后會(huì)迅速消失；相反，質(zhì)量較大、金屬豐度較低的恒星，在較大初始自轉(zhuǎn)周期和行星質(zhì)量下，更容易產(chǎn)生更明顯的周期變化，并且行星吞噬影響持續(xù)時(shí)間更長。
ASP-19是一顆位于船帆座的12.3等恒星，其附近發(fā)現(xiàn)一顆距離很近、質(zhì)量與木星相當(dāng)?shù)牧枞諢崮拘荳ASP-19b。對該熱木星的模擬研究中，不同初始恒星自轉(zhuǎn)周期對系統(tǒng)演化影響較小，研究人員估計(jì)了系統(tǒng)的潮汐質(zhì)量參數(shù)和初始軌道半長軸。在極端情況下使用自轉(zhuǎn)-年齡關(guān)系，會(huì)導(dǎo)致實(shí)際年齡超過100億年的WASP-19的年齡，被錯(cuò)誤地估計(jì)為小于2.2億年，這可能導(dǎo)致一顆非常老的恒星被錯(cuò)誤地估計(jì)為非常年輕。因此研究認(rèn)為，對近距離熱木星系統(tǒng)而言，使用自轉(zhuǎn)與年齡關(guān)系時(shí)需要謹(jǐn)慎。
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