第一颗围绕类日恒星的系外行星如何被发现？24年后他们荣获诺奖

10月8日，2019年诺贝尔物理学家奖被颁给了三位科学家。两位瑞士科学家米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹将会分享一半的奖金，他们获奖的理由是发现了围绕类日恒星运行的第一颗系外行星，他们在24年前的研究，究竟有什么意义？他们又具体发现了什么呢？让我们回顾一下历史。

如图：中间迪迪埃·奎洛兹，右侧米歇尔·麦耶

年龄在35岁以上的喜欢宇宙科学的人都知道，在我们当时成长的世界里，我们只对于自己所在太阳系的有所了解。我们可以骄傲地背诵出9颗行星的名称，1930年冥王星被发现之前，只有8颗行星。虽然冥王星入选了九大行星，结果在2006年被重新归类为矮行星，太阳系重新回到了8颗行星的时代。关于冥王星是否是第九大行星，至今仍有异议。

当时的我们，非常想知道夜空中的恒星周围是否还可能存在其他行星，思考太阳系以外是否存在生命更多地是出现在科幻小说里。1995年瑞士科学家米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹宣布，发现围绕类日恒星的第一颗系外行星。一切都发生了改变，这两人的发现让天文学界大吃一惊。

这颗气态巨行星并不是第一个被发现的系外行星。此前的研究发现，系外行星围绕着脉冲星的核心旋转，它们是热的大质量恒星坍缩后的残余物。然而科学家却未发现系外行星围绕着与我们的太阳类似的恒星旋转，而类日恒星意义非比寻常，因为这意味着附近可能有适合居住的行星。

这颗和木星相似的气态巨行星，位于太阳系外围。它被命名为51 Pegasi b，以其母星51 Pegasi命名。51 Pegasi b的发现第一次证实了有一种行星，它们存在于类似太阳的长寿命氢燃烧恒星周围。

一种过去流行现在仍然存在的理论是，这类行星的形成需要冰冷的构造块，而这些构造块只能在远离恒星的寒冷地区才能获得。然而米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹的研究发现，51 Pegasi b的轨道比水星离太阳的距离要近10倍。这是一个早期迹象，表明其他行星系统可能和我们的不一样。

如此巨大的气体巨行星绕其母恒星运行的怪异特性，引起了人们对51 Pegasi b的真实本质的怀疑。米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹利用他们发明的光谱仪，发现了51 Pegasi在行星引力下微小的摆动，进而检测到了这颗行星的存在。

恒星的细微运动似乎表明一个行星质量物体正在拉动恒星。但是这种恒星运动是由51 Pegasi的光谱中的频移所感应的，它还有其他可能的解释。关于这颗恒星的脉动是否可能被伪装成行星信号，曾经在科学家家的文献中引起了广泛热烈的讨论。

1998年，天文学家戴维·f·格雷推翻了他之前的观点，先前的说法认为恒星光谱表明的是脉动而不是行星，这场辩论就此停止。，其他研究人员通过梳理现有数据将其汇总为类似的意想不到的行星信号，检测到了类似于51 Pegasi b的行星存在。进一步证明了这种观点的有效性。这些高度辐射的巨型行星现在被称为热木星。

自从发现了51颗Pegasi b行星以来，24年间已经发现了大约4000颗系外行星。其他探测技术也进入了这一领域，包括凌日法。许多系外行星搜索者一直在试图搜索发现热木星，然而现在我们知道，这样的天体本质上是罕见的，它们仅围绕大约1%的类日恒星运行。