偏心三星系统中行星复活的故事

该艺术家的概念表明，KOI-5Ab行星正在穿越太阳般恒星的表面，该恒星是位于天鹅座星座的三星系统的一部分，该系统位于1,800光年外。

被发现几年后，天文学家们知道，一个名为KOI-5Ab的行星在具有偏斜构型的三星系统中运行。

在NASA开普勒任务于2009年开始运营后不久，它就确定了被认为是海王星大小行星。这颗被称为KOI-5Ab的行星是该任务发现的第二个新行星候选者，但随着开普勒不断积累越来越多的行星发现，最终被人们遗忘了。到2018年任务结束时，开普勒发现了多达2394个系外行星，或者说是绕太阳公转的行星，还有另外2366个系外行星候选者，包括KOI-5Ab。

现在，位于加州理工学院IPAC的NASA系外行星科学研究所（NExScI）首席科学家David Ciardi表示，由于NASA的TESS（过渡系外行星调查卫星）任务获得了新的观测，他已经“从死中复活了KOI-5Ab”。

恰尔迪说：“ KOI-5Ab掉下来了，被人遗忘了。”他在美国天文学会（AAS）的一次虚拟会议上介绍了这一发现。到2014年，Ciardi和其他研究人员已经使用了位于夏威夷的WM凯克天文台，位于圣地亚哥附近的加州理工学院的帕洛玛天文台和位于夏威夷的双子座北，来证明KOI-5Ab盘旋的恒星是被称为KOI- 5，但是他们不确定KOI-5系统是否真正容纳了一颗行星，或者是否看到来自其他两颗恒星之一的错误信号。

然后，在2018年，TESS出现了。像开普勒一样，TESS会寻找当行星在恒星前方或经过恒星时出现的星光闪烁。TESS观察了开普勒的部分视场，包括KOI-5系统。果然，TESS还确定了KOI-5Ab作为候选行星（尽管TESS称其为TOI-1241b）。泰斯（TESS）和开普勒（Kepler）一样，发现行星大约每五天绕其恒星运行一次。但是到那时，还不清楚这颗行星是否真实。

看到TESS数据后，Ciardi说：“我心想，‘我还记得这个目标。”然后，他返回并重新分析了所有数据，包括来自加州理工学院天文学教授安德鲁·霍华德（Andrew Howard）领导的“加州行星搜索”（California Planet Search）的数据。加州行星搜索使用包括凯克天文台在内的地面望远镜来搜索恒星中的陀螺摆动，当行星围绕它旋转并施加引力拖轮时，该恒星会发生摆动。

Ciardi说：“如果不是TESS再次审视这个星球，我将再也回不去做所有这些侦探工作了。”

KOI-5星系由三颗星组成，在此图中分别标记为A，B和C。恒星A和B每隔30年彼此绕轨道运行一次。恒星C每400年绕着恒星A和B旋转一次。该系统装有一颗称为KOI-5Ab的已知行星，该行星是利用NASA开普勒和TESS（过渡系外行星勘测卫星）任务以及地面望远镜的数据进行发现和表征的。KOI-5Ab大约是土星质量的一半，大约每五天一颗轨道恒星A。它的轨道相对于恒星A和恒星B的平面成50度角。天文学家怀疑，这种失准的轨道是由恒星B引起的，恒星B在其发展过程中对地球产生了引力作用，使它的轨道偏斜并使其向内迁移。

NASA艾姆斯研究中心开普勒/ K2项目科学家Jessie Dotson说：“这项研究强调了NASA完整的太空望远镜团队的重要性及其与地面系统的协同作用。像这样的发现可能是一个漫长的过程。”

一起，来自天基和地面望远镜的数据有助于确认KOI-5Ab是一颗行星。KOI-5Ab大约是土星质量的一半，围绕一颗相对较近的伴侣（恒星B）绕着恒星（恒星A）旋转。恒星A和恒星B每30年相互绕轨道运行一次。第三颗受重力约束的恒星（恒星C）每400年绕着恒星A和B旋转一次。

合并的数据集还显示，如果恒星和行星均由同一盘旋流物质形成，则可能会期望行星的轨道平面与第二颗内部恒星（B颗恒星）的轨道平面不对齐。当三颗恒星从同一块气体和尘埃盘中一起诞生时，三重恒星系统大约占所有恒星系统的10％。

天文学家不确定是什么原因导致了KOI-5Ab的失准，但推测第二颗恒星在其发展过程中受到了重力的撞击，使其轨道偏斜并导致其向内迁移。

这并不是双星和三星系统中行星的第一个证据。一个引人注目的案例涉及三星系统GW Orionis，在该系统中，一个行星形成盘被撕成明显的未对准环，从而可能形成了行星。尽管有数百个多星系统行星的发现，但这些系统中行星形成的频率低于单星系统。这可能是由于观测偏见（单星行星更易于检测）或实际上在多星系统中行星形成不那么普遍。

未来的仪器，例如Palomar的200英寸Hale望远镜上的Palomar径向速度仪（PARVI）和Keck的Keck Planet Finder，将为更好地回答这些问题开辟新的途径。

贾尔迪说：“恒星伴星可能会部分抑制行星的形成过程。”“关于多星系统中行星如何以及何时形成以及它们的性质与单星系统中行星的比较，我们仍然存在很多问题。通过更详细地研究KOI-5系统，也许我们可以洞悉宇宙如何制造行星。”