第五十章 寻找志愿者 (2/2)

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雨涵、邹金航、陈国银、倪阳、张子键、吴雨暄、邓云未、马永昶、蒙延智，王培源、许晟、尹一涵、张廷钧、张钊等。南京大学张彬彬老师、清华大学曾鸣老师、中科院高能物理所的熊少林老师为该文的通讯作者。清华大学、中科院高能物理所、河北师范大学、广西大学等多位专家学者共同参与了这一研究工作。本工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划、江苏省双创计划、中央高校基本科研业务费专项资金、双一流大学建设经费，南京大学天文与空间科学学院、以及南京大学双创办公室的多项基金和机构的支持。

    自行是恒星横越天球的总运动量，是通过比较更遥远的背景天体位置确定出来的。虽然天仓五每年的移动量只有2弧秒以下，它被认为是一颗有着高自行的恒星，需要数千年的时间，位置的移动才会超一度，高自行是距离靠近太阳的一个证据。邻近的恒星比遥远的背景恒星可以更快速的在天球上横越而过，也是研究视差的良好候选者。在天仓五的案例中，经由视差测量得到的距离是11.9光年，使他成为邻近太阳的近距离恒星表中的一员，是继南门二之后最靠近的G-型恒星。

    径向速度是一颗恒星接近或远离太阳的运动，与自行不同的是恒星的径向速度不能直接观察到，而必须透过观察恒星的光谱来测量。由于多普勒位移，如果恒星远离观测者而去，光谱中的吸收谱线会向红色方向偏移，反之接近的会向蓝色方向偏移。在天仓五的例子中，径向速度大约是17公里/秒，负值表示他是朝向太阳运动。

    天仓五的距离，与它的自行和径向速度结合在一起，可以计算这颗恒星通过空间的运动，相对于太阳的空间速度大约是37公里/秒。这个结果可以用来计算天仓五穿越银河的轨道路径，它的平均银心距离是9.7千秒差距，轨道离心率则是0.22。

    物理性质

    天仓五这个系统应该只有一颗伴星，有一颗可能受到重力束缚的黯淡伴星被观测到，但是与主星的距离远达10弧秒。没有天体位置测量或迳向速度的摄动被曾经被侦测到，因此认为没有足够大的伴星，像是“热木星”的天体在邻近的轨道上运行，任何可能存在绕着天仓五运行的气体巨星，距离都会比木星要远。

    有关于天仓五的已知物理特性都来自分光镜的测量。通过光谱和恒星演化模型的比较，能够估计天仓五的年龄、质量、半径和发光度。不过，透过天文干涉仪，相当准确的行星半径量度可以直接做到。天文干涉仪展开一条长基线所丈量的角度远较传统天文望远镜所能解析的为小。透过这种手段，天仓五的半径被假设为太阳半径的81.6±1.3%，因此预期它的质量会比太阳略低一些；更早的干涉仪测量建议半径为太阳的77.3±0.4%，但是精确度较低。

    自转

    5555

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    天仓五的自转周期是依据传统的H和K吸收线，标志着被电离的钙或是钙II线的变化测定的，这组谱线的变化与表面的磁性活动紧密的结合在一起，所以对行星来说要完成恒星全自转的量度需要对几个活动域测量其周期变化的时间。由这种方法估计的天仓五自转周期约为34天。由于多普勒效应，恒星自转的速率会导致吸收谱线的变宽，所以分析谱线的宽度可以估计出恒星自转的速度。这显示出天仓五的自转速度为：

    此处veq是在赤道上的速度，i是自转轴相对于观测者的倾角。对一颗典型的G8型恒星，自转速度大约是2.5公里/秒。测量到的自转速度非常低，显示天仓五的自转轴几乎是朝向位于地球上的观测者。

    光度和变化

    天仓五的光度大约只有太阳光度的55%，一颗类地行星需要在0.7天文单位的轨道上绕行，才能得到如同地球所获得的太阳照度，这要比金星还要更接近太阳一些。

    天仓五的色球层－恒星正位于辐射光线的光球层上的大气层－目前呈现很少或没有磁场的活动，显示这是颗稳定的恒星。一项为期9年的温度研究，米粒组织和色球层没有明显的系统性变化，环绕着钙II的H和K线红外谱带显示可能有，但相对于太阳是微弱的11年循环。对此另一种说法是：天仓五正处于类似蒙德极小期的低活动阶段－历史上的一个短周期，与欧洲的小冰期结合，当时太阳表面的黑子变得非常罕见。天仓五的谱线轮廓非常狭窄，显示被观察到的自转和扰动都非常低。

    金属量编辑播报

    恒星的化学成分能够提供重要的演化历史，包括他的形成和年龄。组成星际物质的主要成分是尘埃和气体，而从中形成的恒星主要成分是氢和氦，以及微量的重元素。当邻近的恒星持续的演化和死亡，因此年轻恒星的重元素含量会倾向比老年的恒星为多。这些重元素都被天文学家视为金属，并且将其含量称为金属量。恒星中的金属量主要是依据铁元素含量的比率，很容易从氢当中分辨出来的重元素，并以对数与太阳的铁丰度作比较。在天仓五的案例里，大气中的金属量大约是：

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