天文學家見證系外行星誕生

天文學家見證系外行星誕生

天文學家對一顆仍圍繞母星的正在形成的新行星進行了直接成像。這顆比太陽系任何同類都要炎熱的行星,為天文學家長期持有的觀點提供了支撐,即此類天體誕生於在年輕恆星附近合併的氣體和塵埃盤。

最初的發現由德國馬普學會天文學研究所(MPIA)天文學家Miriam Keppler主導。自2015年起,Keppler團隊一直利用被稱為SPHERE的下一代成像設備定期觀測上百顆年輕恆星,以尋找地外行星的跡象。SPHERE附屬於建在智利塞羅帕瑞納的歐洲南方天文臺甚大望遠鏡(VLT)。Keppler觀測的其中一顆恆星是PDS 70b。這是一顆距地球約370光年、擁有1000萬年曆史的矮恆星。

2016年,該團隊回顧了2015年獲得的PDS 70b觀測結果。他們發現了一個靠近該恆星並且在氣體和塵埃盤間隙中清晰可見的明亮光點。“這是每個尋找行星的天文學家的夢想。”MPIA團隊成員André Müller表示。考慮到此類探測通常具有爭議性,該團隊利用其他VLT設備、來自VLT設備的存檔數據以及智利帕穹山雙子南座望遠鏡,核實了新的觀測結果。正如他們在7月3日發表於《天文學和天體物理學》雜誌的論文中所描述的,PDS 70b行星在如此寬的波長範圍內仍然可見,因此該團隊確相信它不是一個幻影。

“這是非常有趣並且令人信服的結果。”美國斯坦福大學Bruce Macintosh表示。Macintosh管理著一個被稱為雙子座行星成像器的設備。他介紹說,科學家此前獲得了關於非常年輕恆星的初步探測結果,但最新結果最終勝出。

在另一篇發表於《天文學和天體物理學》雜誌的論文中,由Müller領導的另一個團隊通過將所有信息輸入各種軌道和大氣模型,估測了這顆行星的大小、質量、溫度和軌道。該團隊預測,PDS 70b比木星重若干倍,並且擁有1000℃左右的雲霧大氣層,儘管其和所環繞的恆星之間的距離同天王星和太陽之間的距離相當。他們的模型進一步表明,PDS 70b本身是一個繞行星旋轉的物質圓盤。Müller表示,此類預測開啟了行星形成科學的“新篇章”。

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