科学家发现一颗宇宙炮弹，密度几乎是地球的3倍，轨道很近

天文学家刚刚发现了一颗宇宙炮弹。

一颗大约 730 光年外的恒星围绕着一颗木星大小的系外行星运行，但其密度令人难以置信。天文学家已经确定，这个名为 TOI-4603b 的世界拥有近 13 个木星的质量。

这意味着它的密度几乎是地球的 3 倍，是木星密度的 9 倍多一点。而且它和它的恒星真的很可爱，轨道很近，只有 7.25 天。

“它是迄今为止已知的质量最大、密度最大的凌日巨行星之一，”印度物理研究实验室的领导的一组天文学家写道，“并且是对不到五颗大质量近距离行星的一个有价值的补充。在大质量行星和低质量褐矮星重叠区域的巨行星中，进一步需要了解导致它们形成的过程。”

从理论上讲，行星的质量是有限度的。那是因为，超过某个临界极限，核心的温度和压力足以点燃核聚变，即原子聚在一起产生更重元素的过程。

对于一颗恒星，这个过程开始的最小质量约为 85 个木星；那时，氢原子开始融合成氦。

行星的质量上限被认为是大约10到 13 个木星。跨越它们之间间隙的物体被称为褐矮星。这些没有足够的质量进行氢聚变；然而，它们的核心可以融合氘，这是一种不需要那么多热量和压力的重氢同位素。

当分子云中的致密团块在重力作用下坍塌形成原恒星时，恒星自上而下形成。然后，恒星通过从周围的云中吸取物质来生长，这些物质排列成一个圆盘。

在这个过程之后留下的尘埃和气体形成了行星，随着碎石碎片开始粘在一起，行星从下往上开始，最终形成团块，长成行星。

褐矮星被认为像恒星一样，是由一团在重力作用下坍缩的分子云形成的。它们通常被发现以相当大的距离绕恒星运行，至少有五个天文单位 (AU)——这是地球与太阳之间距离的五倍。

天文学家认为，它们的形成方式与恒星相似，都是从云中的一团物质中坍塌而成，并且有一个引人注目的棕矮星“沙漠”，轨道很近。

TOI-4603b 最初是在美国宇航局系外行星搜寻太空望远镜TESS 的数据中发现的，该望远镜研究天空的斑块，寻找微弱的、有规律的星光下降，表明存在绕行的系外行星。TESS 数据表明，一个半径为木星 1.042 倍的世界在一周多的时间内绕着它的恒星旋转。

随后寻求径向速度测量。这是系外行星引力移动其主星的量，因为这两个天体围绕一个共同的重心运行。如果你知道恒星的质量，你可以通过计算恒星绕着它移动多少来计算出系外行星的质量。

这就是研究人员如何得出 TOI-4603b 的质量是木星质量的 12.89 倍。将其与物体的半径相结合，团队得出的平均密度为每立方厘米 14.1 克。就上下文而言，地球的密度为每立方厘米 5.51 克。木星的是每立方厘米1.33克。铅的密度为每立方厘米 11.3 克。

对于平均半径约为木星半径0.83 倍的褐矮星来说，这一点也不奇怪；例如，一颗褐矮星的半径是木星的 0.87 倍，质量约为61.6 个木星。这些东西可以变得比 TOI-4603b 更密集。

TOI-4603b 符合大多数被归类为系外行星的标准。但它正处于褐矮星质量极限的尖端，这意味着它可能是了解褐矮星和巨行星如何形成以及它们与恒星的关系如何演化的重要世界。

例如，系外行星的轨道明显呈椭圆形或偏心，表明它仍在其中。这颗恒星还有一颗褐矮星伴星，其轨道距离约为 1.8 个天文单位，可能与 TOI-4603b 发生引力相互作用。这些线索表明系外行星正在从更远的位置向恒星迁移。

一个类似的天体是一个名为 HATS-70b 的世界，它的质量是木星的 12.9 倍，半径是木星的 1.384 倍，密度低于 TOI-4603b，但同样接近它的恒星，并且也显示出迁移的迹象。