天文學家直接拍攝到超級木星的稀奇影像

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由美國查爾斯頓學院（College of Charleston）暨德國普朗克天文研究所（Max Planck Institute for Astronomy）的天文學家Joseph Carson領軍的研究團隊，利用位在夏威夷的日本8米昴望遠鏡（Subaru），在仙女座kappa星（κ Andromedae，κ And）旁拍攝到一顆「超級木星（Super-Jupiter）」。「超級木星」一詞是Carson等人提出，用來稱呼這類質量恰好介在行星和棕矮星之間、但形成過程類似行星的天體。

　　仙女kappa本身是顆大質量恆星（massive star），質量約為太陽的2.5倍；而這顆超級木星仙女kappa b則是顆質量約木星的13倍。有強烈證據顯示這顆行星和一般低質量系外行星的形成過程同，是從恆星周圍塵埃氣體豐盈的原行星盤（protoplanetary disk）中誕生；這讓這顆行星成為天文學家測試現今行星形成理論模型以及關於大質量恆星周圍的行星預測等是否正確的重要「證人」之一。

　　目前已知的系外行星數量多達近850顆，且還在快速的攀升中；但是，曾被捕捉到身影的，卻寥寥無幾。到目前為止，含仙女kappa b在內，天文學家只取得了其中30顆系外行星的影像。主要原因是因為行星所發出的光，相對於它母恆星的光，實在是微不足道，且又離母恆星很近，因此在天文影像中，往往會被母恆星的光輝掩蓋掉，天文學家只能設法間接地取得這些系外行星的影像。Carson等人利用大望遠鏡的優勢，再加上新發展的影像分析技術，將中心母恆星的光輝去除，類似人工日食，如此一來，估計可以拍到相當於海王星軌道以外的系外行星，比先前的其他影像技術要靠近母星許多。

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　　仙女kappa，中文名「螣蛇二十一」，位在仙女座方向，距離地球約170光年。它是顆非常年輕的恆星，估計大約僅有3000萬年而已表面溫度；與我們太陽已經50億歲的的「高齡」相較之下，就像是剛出生不久的小嬰兒與中年人的比較一般。因年輕，且質量多達太陽的2.4~2.5倍，因此它的表面溫度高達10,000K。

　　仙女kappa b的質量相當於木星的12.8倍，表面溫度約為1700K；這樣的質量大小，有可能是行星，也可能是顆質量很輕、沒辦法點燃核心核融合反應的棕矮星（brown dwarf）。不過，從昴望遠鏡關到的周邊環境條件來看，此外經4個波段的紅外光比較後，也發現其紅外光的特性與其他已成功拍攝到影像的氣體巨行星相當類似，Carson等人認為它是行星的可能性比較大。它的母恆星非常年輕，而它和母恆星之間的距離約為55AU，比太陽系最遠行星—海王星（～30AU）遠，但考慮母恆星的質量條件，55AU算是相當恰當的距離。由這兩個條件，Carson等人認為它應該與低質量行星一樣，是在仙女kappa剛形成之後沒多久，從仙女kappa周圍的原行星盤中誕生。

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　　近年來，觀測學者和理論學者相互爭議：像仙女kappa這樣大質量恆星，是否會比像我們太陽這樣的低質量恆星還容易擁有大型行星？然而，大質量恆星卻又因發出的高能輻射比低質量恆星多得多，易使恆星周圍的原行星盤的一部份被輻射消散，使行星形成被迫中斷。仙女座kappa b的發現，證明質量達太陽2.5倍的大質量恆星，完全有能力在其周圍的原始拱星盤中製造行星；這是現今行星形成理論的一個重要關鍵點。

　　能直接拍攝到系外行星的好處，是可以馬上利用傳統的天文技術檢測分析這顆行星的某些性質，例如：可以用光譜的方式深度分析這顆行星所發出的光，從中便可得知這顆行星的溫度、大氣組成成分等訊息。而這，也是Carson等人目前正在著手進行工作—他們捕捉仙女座kappa b發出的不同波段的光，除了想瞭解這顆行星的大氣組成外，還希望能從中獲得仙女kappa b的軌道訊息，從軌道變動幅度來尋找附近是否還有其他行星。最後目的，還是希望能藉此進一步瞭解大質量恆星的行星形成過程。

　　有研究指出，仙女kappa可能是天鴿座移動星群（Columba stellar moving group）的一員，即這些恆星約是在3000多萬前一起誕生、以幾乎相同的軌道繞行銀河中心。這個星群中最知名的高質量恆星（high mass star）是HR 8799，知名原因在於它是首批被天文學家直接拍攝到其行星身影的恆星系統之一。HR 8799擁有好幾個氣體巨行星，質量與紅外顏色都與仙女座kappa b差不多。

barying

目前已知的系外行星數量多達近850顆，且還在快速的攀升中；但是，曾被捕捉到身影的，卻寥寥無幾。

所以我們要加強用來測量行星分析技術，

茫茫星海，深不可測；天河如鍊，繁星似塵。

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