開普勒14b
| 發現[1] | |
|---|---|
| 發現者 | L. Buchhave et al. |
| 發現地 | 開普勒太空望遠鏡 |
| 發現日期 | 論文於2011年6月27日提交 |
| 凌日法 | |
| 軌道參數 | |
| 離心率 | 0.035 (± 0.02)[2] |
| 軌道週期 | 6.7901236131±0.0000003985[3] d |
| 軌道傾角 | 90.0 +0.0 −2.8[1] |
| 物理特徵 | |
| 平均半徑 | 1.136 +0.073 −0.054[1] RJ |
| 質量 | 8.40 +0.19 −0.18[1] MJ |
| 平均密度 | 7.1 (± 1.1)[1] g cm−3 |
開普勒14b（英語：Kepler-14b）是一顆太陽系外行星，圍繞雙星開普勒14系統的主恆星運行。它目前是該恆星系統中的唯一已知行星。開普勒14b的質量是木星的8.4倍，半徑是木星的1.14倍，每6.79天繞其主恆星運行一次。[1]它是由NASA領導的開普勒任務發現的。早在2009年3月，與開普勒發現的前五顆行星（開普勒4b到開普勒8b）幾乎同時，它就被認為是一顆潛在的系外行星。然而，在進行廣泛的後續觀測之前，該團隊無法確認這顆行星，因為高解像度成像將開普勒14解析為一個緊密軌道雙星系統。開普勒團隊不會僅基於初始徑向速度測量便注意到開普勒14是一顆雙星，並發現如果他們沒有意識到這一點，他們在開普勒14b上的數據將變得非常不準確了。
發現
NASA的開普勒望遠鏡於2009年3月發射，使用0.95米施密特望遠鏡在四個月的時間內連續收集了一小片天空區域的光度數據。對這一時期收集的數據進行分析後，在觀測到的15萬顆恆星中識別出1235顆候選行星；所有這些候選行星都被懷疑正在凌日它們的主星，周期性地遮擋了它們的主星並略微使其光度降低。由於收集的KOI-98（後來稱為開普勒14b）凌日數據非常清楚地表明存在一顆行星，因此開普勒在其任務早期就識別出了KOI-98。有關感興趣物體的數據已轉發給開普勒後續計劃進行後續調查。[1]
加那利群島的北歐光學望遠鏡上的光纖饋電中階梯光柵攝譜儀（Fibre-fed Échelle Spectrograph，FIES）於2009年10月運行，並使用多普勒光譜收集伴隨光度觀測的信息。凱克天文台的高解像度階梯光柵光譜儀（High Resolution Échelle Spectrometer，HIRES）也被利用。利用WIYN天文台進行散斑成像發現KOI-98的主星實際上是一顆緊密結合的雙星，這使分析變得複雜。2009年11月在多鏡面望遠鏡上運行ARIES儀器以及2010年7月在帕洛馬山天文台200英寸海爾望遠鏡上使用PHARO近紅外相機，使用自適應光學技術證實了WIYN的發現。儘管很早就被懷疑是一顆行星，但當開普勒4b、開普勒5b、開普勒6b、開普勒7b和開普勒8b的發現相繼被發表時，KOI-98並未包括在內，因為仍需要進一步調查。[1]
科學家們調查了開普勒探測到的凌日信號實際上是由於系統中第三顆恆星遮蔽了其姐妹恆星而產生的可能性。然而，對KOI-98恆星光譜的平分線分析排除了這一假設。[1]
2010年8月7日，斯皮策太空望遠鏡上的紅外陣列相機被用來尋找質心，即開普勒14恆星圍繞其運行的空間點。對收集到的數據進行分析，確定了雙星系統的哪個組成部分是凌日信號的位置。此外，凌日信號來自系統中的主星（而非較暗、不太突出的恆星）。[1]
利用HIRES和FIES收集的光譜數據，開普勒團隊得出了主星的特徵。除了恆星的徑向速度之外，HIRES和FIES結果在所得出的恆星的各個方面都一致。在已知恆星參數的情況下，開普勒團隊解釋了斯皮策數據，以確認開普勒14b確實是一顆行星。[1]
主星系統
開普勒14是一個雙星系統，這意味着它實際上是由兩顆受引力束縛的恆星組成，它們圍繞空間中的一個共同點運行。該系統由一顆主星開普勒14A和一顆較暗的伴星開普勒14B組成。當觀測恆星並尋找行星開普勒14b時，雙星系統的角距使得很難注意到較暗的伴星。恆星的軌道非常寬，致使每顆恆星繞質心旋轉一圈大約需要2800年。[1]這兩顆恆星距離地球約980秒差距（3,196光年）。[2]
開普勒14b的主星是開普勒14雙星系統的主要（A）組成部分。然而，由於雙星系統是如此緊密地結合在一起，在開普勒14b被發現時不可能區分每顆恆星的特徵。[1]如果開普勒14系統是一顆單獨的恆星，那麼它將是一顆F型恆星。該恆星系統的視星等為12.12，從地球上無法用肉眼觀察。開普勒14的綜合結果類似於一顆質量為1.512個太陽、半徑為2.048個太陽的恆星。它的迴轉年代學年齡，或者說由恆星自轉速度確定的年齡，估計為22億年，比太陽年輕得多。它也更熱，有效溫度為6395K。開普勒14的金屬豐度為0.12，其鐵含量比太陽中測量的鐵含量多132%。[2]
特徵
開普勒14b是迄今為止在開普勒14系統中發現的唯一一顆行星。這顆行星圍繞開普勒14雙星系統中的主恆星運行。[1]開普勒14b估計有8.40木星質量和1.136木星半徑。換句話說，這顆行星的質量是木星的8.4倍，但大小僅為木星的1.136倍。這導致它的密度相當高，測量值為7.1 g cm−3。[1]根據太陽系外行星百科顯示，開普勒14b的軌道略顯不規則，軌道偏心率為0.035。[2]開普勒14b繞其主恆星運行大約需要6.79天。與其主恆星的平均距離約為開普勒14測量半徑的8.213倍。[1]
開普勒14b的發現論文的作者指出，如果他們沒有發現開普勒14實際上是一個雙星系統，那麼對於開普勒14b的參數將會變得極其不準確。他們指出，使用徑向速度測量發現的其他行星可能沒有考慮到其主星是雙星系統的可能性；對於開普勒14來說，唯一能夠明確這一點的方法是使用高解像度成像。[1]如果開普勒14雙星系統中不太顯着的部分沒有被檢測到，開普勒14b的質量將有近60%的誤差，其半徑也將小約10%。[1]
參考資料
- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 Buchhave, Lars A.; et al. Kepler-14b: A Massive Hot Jupiter Transiting an F Star in a Close Visual Binary. The Astrophysical Journal Supplement Series. 28 September 2011, 197 (1). 3. Bibcode:2011ApJS..197....3B
. arXiv:1106.5510 . doi:10.1088/0067-0049/197/1/3 .
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Jean Schneider. Notes for Planet Kepler-14 b. Extrasolar Planets Encyclopaedia. 2011 [15 July 2011]. （原始內容存檔於2 June 2012）.
- ^ Battley, Matthew P; et al. Revisiting the Kepler field with TESS: Improved ephemerides using TESS 2 min data. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 10 March 2021, 503 (3): 4092–4104. Bibcode:2021MNRAS.503.4092B . arXiv:2103.03259 . doi:10.1093/mnras/stab701 .
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