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翻译：甘林
校译：余路汉
审阅：牧夫天文校对组
编排：苏奕月
后台：李子琦 胡永葳 李鸣晨
原文链接：
https://subarutelescope.org/jp/results/2022/07/31/3076.html
IRD斯巴鲁战略计划（IRD-SSP）使用搭载在昴星团望远镜上的红外线分光器IRD，发现了最初的太阳系外行星(以下简称系外行星)。这颗行星“罗斯508b”是质量约为地球4倍的超级地球，位于宜居带附近。该行星表面的水可能以液体形式存在，今后将成为验证低温度恒星周围生命适居性的重要观测对象。
图1:此次发现的系外行星系示意图。绿环表示行星表面的宜居带(HZ)，其中水可以以液体的状态存在。行星“罗斯508b”以红矮星“罗斯508”为中心，沿着椭圆轨道(淡蓝色的线)进行公转。估计轨道的一半以上是HZ以内(实线部分)，剩下的是在HZ内(虚线部分)。
(图片来源 :astrobiology center)
以发现类似太阳的恒星周围的巨大行星为契机，近年来系外行星的研究取得了很大的进展。现在，比太阳轻的，被称为红矮星的恒星周围受到了广泛关注。红矮星占银河系恒星数量的四分之三，在太阳系附近也有很多红矮星，它们是我们发现附近系外行星的绝佳观测对象。
如果找到能够对其大气和表层进行详细观测的系外行星，我们便可以进一步讨论在与太阳系大不相同的环境中是否存在生命。
但是，红矮星的表面温度在4000度以下，是在低温、可见光下非常暗的天体。以往使用于行星探测的可见光分光器，在适用于像「比邻星B」这样登记的红矮星上时，其有效探测限定在了与红矮星极其靠近的行星上。特别对于表面温度低于3000度的红矮星(晚期红矮星)更是连有效的行星探测都做不到(注1)。
红矮星是研究宇宙生命的重要对象，但由于其可见光太暗而难以观测。为了解决对红矮星进行光谱观测的困难，在红矮星相对明亮的红外线下，利用高精度光谱仪进行行星探测一直是人们的课题。
Astrobiolog Center成功开发了世界首台用于8米级望远镜的高精度红外分光器。这就是昴星团望远镜的红外线多普勒装置IRD (InfraRed Doppler)。使用多普勒方法，可以检测出类似人类走动程度的恒星晃动。可以检测出恒星的晃动速度与人走路的速度差不多(注3、注4)。
使用IRD进行战略观测晚期红矮星并探测行星的项目(IRD- ssp)是从2019年开始的。这是世界上首次围绕晚期红矮星进行系统的行星探测，是国内外约100名研究人员参加的国际项目。最初的两年，为了发现噪声小且“稳定”红矮星而进行了筛选观测 (注5)。现在，筛选出50颗左右有希望的晚期红矮星，并进入到集中观测阶段。
此次，IRD-SSP的第一颗系外行星在距离地球约37光年、重量只有太阳五分之一的红矮星“罗斯508”(注6)周围被发现。这是世界上首次利用红外线分光器进行系统探测发现的系外行星(注7)。这颗行星“罗斯508b”的最低质量大约是地球的4倍(注8)。它与中央恒星的平均距离是地球和太阳距离的0.05倍，位于宜居带内。有趣的是，这颗行星很可能拥有椭圆轨道，在这种情况下，它将以约11天的公转周期穿越宜居带(图1、图2)。
图2:IRD观测到的恒星“罗斯508”的径向速度的周期性变化。以行星“罗斯508b”的公转周期(10.77日)折回。罗斯508的视线速度变化不到每秒4米，IRD捕捉到了比人跑步还慢的极其微小的摇晃。红色曲线是观测值的最佳契合度，偏离正弦曲线表示行星的轨道很可能是椭圆的。
(图片来源 :astrobiology center)
位于宜居带的行星表面有水，可能会孕育生命。罗斯508b今后将成为验证红矮星周围行星生命可居住性的重要观测对象。但由于行星与恒星的距离很近，用现在的望远镜进行直接摄像观测的分辨率还不够，对于行星大气的分子和原子的光谱观测也很重要。将来，它将成为30米级望远镜进行生命探测的观测对象。
迄今为止，包括比邻星b在内，人们只知道到3颗围绕于低温度星的行星。我们期待通过IRD-SSP继续发现新的行星。
