恒星HD 110067的行星通过其发条般的轨道创造出优雅的几何图案。(图片来源:Thibaut Roger(NCCR PlanetS))

隐藏在距离地球仅105光年的后发Berenices星座中的恒星HD 110067是银河系中一颗隐藏的宝石。这颗母恒星引导其六颗系外行星以宇宙华尔兹的方式绕轨道运行,被引力锁定在有节奏的时间里。像这样的同步性需要练习,但新的研究表明,这颗恒星优雅的六元组系统可能比以前想象的年轻数十亿年。如果是这样,它可能会减少这个异常系统中支持生命的行星的候选者。

之前使用赫罗图的研究表明,这颗恒星的年龄约为80亿年。赫罗图是一张经过验证的图表,通过恒星的光度和温度来追踪恒星的年龄。但墨西哥瓜纳华托大学的天文学家克劳斯·彼得·施罗德表示,对于质量比太阳小的恒星,这种方法可能会失败。

因此,施罗德和他的同事们开始通过研究其他特征来重新评估这颗恒星的年龄:它的活动水平和自转速度。他们的新研究将HD 110067的年龄定为相对活跃的25亿年,比最初估计的年轻约55亿年。该团队的研究于11月22日发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

该团队首先通过分析电离钙的波长来测量恒星的活动,这是一种望远镜可以在高温恒星大气中轻松发现的元素。当恒星的磁场产生能量并加热其外层时,钙原子会被激发并发出不同颜色的光。恒星越年轻,研究人员检测到的发射就越强。

施罗德说:“像我们的太阳这样处于生命周期中期的恒星是适度活跃的。”“但这颗恒星比那颗活跃得多。”

接下来,研究小组分析了这颗恒星的“自转减速”——所有恒星都会经历的一种渐进的自转制动。HD 110067大约需要20个地球日才能完成一次自转,这使其处于减速的早期阶段。(相比之下,根据美国国家航空航天局的数据,年龄较大、速度较慢的太阳至少需要27天才能绕轴旋转一次。)有了这些信息,研究人员寻找了类似的恒星,如天龙星座北部的恒星二重身Sigma Draconis,将HD 110067的生命周期归零。

巴黎索邦大学天文学硕士生、该研究的主要作者Maddie Loupien说:“因为这些恒星具有相似的演化轨迹和自转速度,我们可以了解这颗恒星在其生命周期中的位置。”钙线和自转速度使研究小组计算出HD 110067的年龄约为25亿年,大约为8亿年。

加州大学圣地亚哥分校的系外行星宿主恒星研究员Adam Burgasser表示,即使这种测量可以更精确,它仍然比从赫罗图中得出的数字更逼真地描绘了这颗恒星的年龄。

“这个团队确实做了尽职调查,用可靠的方法仔细检查了这位明星的年龄,”Burgasser说。他补充道,这一更真实的估计也有助于天文学家了解这颗恒星周围的系外行星是如何进化的。

生命的可能性?

HD 110067行星的完美时钟不一定需要中年恒星的长期养育。相反,根据施罗德的说法,一些内行星可能只花了10亿年的时间就开始通过一种称为潮汐锁定的引力现象排练它们的谨慎舞蹈——这意味着行星的一侧永远面向其主恒星,就像地球月球的固定面一样。

HD 110067出乎意料的年轻也可能为系外行星环境带来新的启示。到目前为止,该系统中所有六颗已知行星的轨道都靠近其母恒星,那里的条件过于炎热,不适宜生命出现。但目前的系外行星探测方法更倾向于轨道较小的行星。施罗德说,更多的行星可能会在其宜居带中离HD 110067更远的地方旋转,因此气候更温和。

但温度只是一个因素;较年轻的恒星也会喷出致命剂量的X射线和伽马射线。反过来,HD 110067的新精炼年龄可能会限制这些看不见的外星世界上存在生命的可能性。

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