PSR B1620-26c

PSR B1620-26c，是一顆脈衝星行星，也是首個被證實的。它環繞編號PSR B1620-26的脈衝星公轉，該天體位於天蠍座，屬於球狀星團M4的一員，距離地球12,400光年。該行星曾被建議命名為“瑪土撒拉”（Methuselah）

基本介紹

• 中文名：瑪土撒拉
• 外文名：PSR B1620-26c
• 星體：行星
• 天體位置：天蠍座
• 相距地球：12,400光年
• 公轉周期 ：(P) 100 y (109500 d)
• 半主軸 ：半主軸 (a) 23 AU

行星數據

軌道數據

半主軸 (a) 23 AU 離心率 (e) 0

星系中的PSR B1620-26c

公轉周期 (P) 100 y (109500 d)

軌道傾角 (i) (不明)

近日點經度 (ϖ) (不明)

近日點時間 (τ) (不明)

物理數據

質量 (MJ) 2.5 MJ

半徑 (RJ) (不明)

密度 (kg/m³) (不明)

溫度 (K) (不明)

天體發現

發現日期 1996年

偵測方式 脈衝計時

發現者 貝克等人

PSR B1620-26c，是一顆脈衝星行星，也是首個被證實的。它環繞編號PSR B1620-26的脈衝星公轉，該天體位於天蠍座，屬於球狀星團M4的一員，距離地球12,400光年。該行星曾被建議命名為“瑪土撒拉”（Methuselah），但由於此名稱通常不會用於天文學上，因此不被國際天文聯會接受。

恆星系統

該行星環繞一個連星系統公轉，其中一顆是中子星，另一顆則是白矮星，質量為太陽的0.34倍。兩顆恆星的距離約1AU，它們互相公轉的周期約為半年。而行星的質量約為2.5個木星質量，距離恆星約為23AU，與天王星的日距差不多，其公轉周期約為100年。

該天體系統位於球狀星團的邊緣，而該星團的估計年齡約為127億年。由於星團中各恆星的年齡相近，而行星是多與恆星一起形成的，因此該行星的年齡也估計有127億年。它是眾多已知的行星中年齡最高的，差不多是地球年齡的三倍，因此曾被提議以聖經中一位長壽老人的名字“瑪土撒拉”來命名。

行星發現

行星在星團中的位置 (圖右綠圈示)與不少太陽系外行星一樣，PSR B1620-26c最初是以都卜勒偏移的方式偵測，它的公轉使地球上觀測得的脈衝星自轉周期出現改變。1990年代初，一支由貝克（Donald Backer）領導的小組對該現象作出研究，認為脈衝星出現的都卜勒偏移，不只是單一顆未知伴星所造成，應該以第三顆天體的存在來解釋。幾年後，小組已量度出這顆未知的伴星為一顆白矮星，同時也計算出系統中第三顆未知天體的質量，發現其質量根本不足以成為一顆恆星，因此以行星存在來解釋之，該結論於1993年由Stephen Thorsett等人宣布。

除了行星的質量得以計算出之外，他們也同時推算白矮星的質量，又根據行星形成的理論，指出該顆白矮星仍然年輕及熾熱。這些估計最後得以確認，並於2003年7月10日由Steinn Sigurdsson領導的小組對外宣布，這支小組使用了哈勃望遠鏡對該白矮星作出觀測。在美國國家航空航天局的記者會上，他們表示擬把該顆行星命名為“瑪土撒拉”。

天體演化

人們至今仍未知這顆行星的由來，但一般認為它原本是屬於白矮星的，不可能屬於中子星，因為這顆中子星在經超新星爆發後，恆星大部分物質在短時間內給炸掉，並塌縮為中子星，在這種情況下，行星定不能維持原來的軌道，因此該顆行星是連同所屬的白矮星，一起給中子星的引力所擄獲。

在太陽所屬的銀河系內，很少會發生兩顆恆星在近距離相遇的情況，但這種情況在密集的星團內則常會發生。人們認為在大約100億年前，這顆中子星與該行星原來的主星近距離相遇，並將之擄獲，而中子星原來的主星也可能於這段期間逐步脫離中子星的引力束縛，及至大約五億年前，這顆被擄獲的行星開始膨脹成紅巨星（參閱恆星演化論）。

一顆較為年輕的脈衝星，其脈衝周期以秒計算，隨著星體本身的持續塌縮，自轉速度會越來越快，每秒鐘動輒可旋轉數百次，這些短周期的脈衝星被分為毫秒脈衝星。又因為該中子星吸取了其紅巨星伴星上的外層物質，使得其脈衝周期縮短至數毫秒，為連星系統的物質轉移提供了有力證據。人們又相信，在紅巨星膨脹期間，它逐步接近並突破了洛希瓣（Roche lobe），使它的外層物質被中子星主星吸走。

這些被吸走的物質又出現了複雜且壯觀的效應，其中子星自轉速度給加快，又透過角動量的轉移，這些物質被加熱至能放出X射線的溫度，使系統在數億年間，成為“低質量X射線連星”。

當可吸的紅巨星物質全被中子星吸走後，便開始塌縮成為白矮星，兩顆恆星相安無事地旋轉。現時該系統正緩緩地朝著星團中央的方向邁進，那裡的恆星多擁有很大的質量，預計在10億年內，該系統很大機會將與其他恆星相遇，這種情況大多數會把最輕的天體從系統中逐出，假若真的發生，這顆行星會被逐出M4星團之外，成為在宇宙中流浪的星際行星。

參考文獻

1.↑Notes for star PSR B1620-26- The Extrasolar Planets Encyclopaedia - 於2006-05-07訪問。

2.↑Thorsett, S.E.; Arzoumanian, Z.; Taylor, J.H. (1993). "PSR B1620-26 - A binary radio pulsar with a planetary companion?". Astrophysical Journal Letters412(1): L33 – L36.

3.^ 3.0 3.1Sigurdsson, S.; Richer, H.B.; Hansen, B.M.; Stairs I.H.; Thorsett, S.E. (2003). "A Young White Dwarf Companion to Pulsar B1620-26: Evidence for Early Planet Formation". Science301(5630): 193 – 196.

4.↑Oldest Known Planet Identified- HubbleSite - 於2006-05-07訪問。

5.↑Ford, E.B., Joshi, K.J., Rasio, F.A., Zbarsky, B. (2000). "Theoretical Implications of the PSR B1620-26 Triple System and its Planet". The Astrophysical Journal528: 336 – 350.(preprint)