NSF的NOIRLab设备的最新详细观测显示，一颗年轻的系外行星围绕着Hyades星团中的一颗年轻恒星运行，杏耀就其大小和年龄而言，这颗行星的密度是异常的。这颗系外行星的质量为地球的25倍，比海王星略小，它的存在与主要行星形成理论的预测是不一致的。
Kitt Peak国家天文台(KPNO)的WIYN 0.9米望远镜、NSF NOIRLab的一个项目、McDonald天文台的Hobby-Eberly望远镜和其他设施对这颗被称为K2-25b的系外行星进行的新观测，对[1]行星形成理论提出了新的问题。这颗系外行星被发现在其大小和年龄上密度异常大，这就提出了它是如何存在的问题。这些发现的细节发表在《天文杂志》上。
稍小于海王星的K2-25b围绕一颗m -矮星——银河系中最常见的恒星——运行周期为3.5天。这个行星系是金牛星座附近的年轻恒星星团中的一员。该星系大约有6亿年的历史，距离地球约150光年。
在银河系中，大小介于地球和海王星之间的行星是恒星的共同伴侣，尽管在我们的太阳系中没有发现这样的行星。了解这些“亚海王星”行星是如何形成和演化的是系外行星研究的前沿问题。
天文学家预测，巨型行星的形成首先是由质量为地球5-10倍的适度岩石冰核组成，然后将自己包裹在质量为地球数百倍的巨大气体外壳中。结果就是形成了一颗类似木星的巨型气体行星。K2-25b打破了这幅传统图片的所有规则:它的质量是地球的25倍，体积适中，几乎全是地核，只有很少的气体外壳。这些奇怪的特性给天文学家带来了两个难题。首先，K2-25b是如何组装出这么大的核，其质量是理论预测的地球质量极限的5-10倍?其次，由于它的高核心质量——以及随之而来的强大引力——它是如何避免积累大量的气体包层的?
研究K2-25b的团队发现这个结果令人惊讶。“K2-25b非同寻常，”领导该研究团队的普林斯顿大学博士后古德蒙杜尔·斯蒂芬森(Gudmundur Stefansson)说。根据斯蒂芬森的说法，这颗系外行星的体积比海王星小，但质量大约是海王星的1.5倍。Stefansson说:“这颗行星在体积和年龄上都是高密度的，与其他年轻的、小于海王星的行星相比，它们在靠近主恒星的轨道上运行。”“通常观察到这些世界的密度很低，有些甚至有扩展的蒸发大气层。根据手头的测量数据，K2-25b似乎有一个致密的核，要么是岩石的，要么是富含水的，而且外壳很薄。”
为了探索K2-25b的性质和起源，
杏耀手机客户端 ，杏耀网址天文学家测定了它的质量和密度。尽管这颗系外行星的大小最初是由NASA的开普勒(Kepler)卫星测量的，但通过使用KPNO的WIYN 0.9米望远镜和新墨西哥州阿帕奇点天文台(APO) 3.5米望远镜进行的高精度测量，对其大小的测量进行了改进。用这两台望远镜进行的观测利用了一种简单而有效的技术，这种技术是Stefansson博士论文的一部分。这项技术使用了一种被称为工程扩散器的聪明光学组件，这种组件售价约为500美元。它将恒星发出的光分散开来，覆盖相机上更多的像素，使恒星在行星凌日期间的亮度能够得到更精确的测量，从而在其他参数[3]中对绕轨道运行的行星的大小进行更高精度的测量。
“这个创新的扩散器让我们能够更好地定义凌日的形状，从而进一步限制行星的大小、密度和组成，”参与这项研究的NOIRLab天文学家Jayadev Rajagopal说。
由于其低成本，扩散器提供了一个超大的科学回报。“更小孔径的望远镜，如果配备最先进的，但不贵的设备，可以成为高影响科学项目的平台，”Rajagopal解释说。“在探索主星和行星的同时，太空任务和地面上更大的光面将需要非常精确的测光技术，而这也说明了0.9米大小的望远镜在这方面的作用。”
多亏了WIYN 0.9米和APO 3.5米望远镜上可用的扩散器的观测，天文学家现在能够更精确地预测K2-25b将在什么时候穿过它的主星。以前的凌日只能用精确到30-40分钟的时间来预测，而现在可以精确到20秒。这一改进对于计划后续的观测是至关重要的，如国际双子座天文台和詹姆斯韦伯太空望远镜[4]。
这项研究的许多作者还参与了KPNO的另一个外行星搜寻项目:WIYN 3.5米望远镜上的NEID光谱仪。NEID使天文学家能够极其精确地测量附近恒星的运动——大约比上一代最先进的仪器高出三倍——使他们能够探测、确定大小如地球的系外行星的质量，并对其进行表征。
笔记
这颗行星最初是由开普勒于2016年发现的。这项研究的详细观测是使用麦克唐纳天文台11米的哈比-艾伯利望远镜上的可居住带行星探测器进行的。
[2]理论的预测是，一旦行星形成了5-10个地球质量的地核，它们就会开始吸积气体:此后会添加很少的岩石物质。
[3]扩散器首次用于系外行星观测是在2017年。
位于双子座南部的[4]GHOST将被用于对开普勒和TESS发现的系外行星进行凌日光谱分析。他们的目标名单包括明星K2-25。
