恒星—行星双重同步现象研究有新进展

    科技日报讯 （记者赵汉斌）记者5月6日从中国科学院云南天文台获悉，该台研究人员与合作者关注恒星自转速率与行星轨道速率长期同步的现象，并取得了重要进展。国际杂志《皇家天文学会月刊》发表了相关成果。

    恒星自转速率与行星轨道速率长期同步的现象，在公转轨道极为接近其宿主恒星的类木行星——热木星的演化过程中，相当独特且引人注目。此前，天文学家在一些恒星附近发现了质量非常大的热木星。这类密近巨行星（一类公转轨道极为接近其宿主恒星的大型气态行星）和宿主恒星之间有很强的潮汐作用。研究表明，在某些特殊的演化阶段，行星的轨道周期可与恒星的自转周期相等，并维持很长的时间，呈现出长期双重同步的状态。这一现象受到天文学家的关注。因为同步轨道的存在，可以显著延缓行星系统的潮汐演化，并延长行星寿命，否则行星会在潮汐力的作用下坠入其主星。

    中国科学院云南天文台恒星物理研究团组博士生郭帅帅与导师郭建恒研究员及其他合作者协作，结合恒星演化和恒星—行星系统的潮汐作用，发现当质量较大的密近巨行星围绕着比太阳质量更大或金属丰度更低的宿主恒星绕转时，一旦恒星自转速率与行星轨道速率同步，双重同步现象就更容易发生。

    随后，研究人员进一步对243个主星和太阳类似，且具有相对完整观测参数的恒星—行星系统进行了研究，识别了可能长期处于双重同步状态的系统，并预测了将来哪些系统可能会出现这种现象。这一重要发现，为识别恒星与行星处于双重同步状态提供了理论约束，为密近巨行星的演化提供了理论解释。