初生行星首次观测图像曝光!形成于气体与尘埃之中 距离地球370光年

Winnie Lee

这颗初生的行星在年轻的恒星PDS70周围的气体云和尘埃盘中被发现。

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图:这张照片来自欧洲南方天文台的超大望远镜,这是第一张清晰的行星形成过程的照片。

(图源:卫报)

这是一个行星出生的时刻,以前被证明是难以捉摸的,但是天文学家说他们现在有了第一张确定的行星形成的图像。

这张令人吃惊的快照显示,一个明亮的团状物——新生的行星——在一颗名为PDS70的年轻恒星身旁围绕的尘埃和气体中穿行。这颗恒星据说离地球约370光年。

图像中心的黑色圆圈,在行星的左边,是一个过滤器,用来阻挡来自恒星的光,使系统的其他特征可以被看到。

被欧洲南方天文台的望远镜捕捉到的这颗行星是一颗气体行星,质量大于木星,跟其恒星的距离与天王星和太阳的距离相似,而进一步的分析揭示,它似乎有一个多云的大气,地表温度1000度。

这颗初生行星环绕恒星运行一周需要大约118年。

“这些年轻恒星周围的晕盘是行星的出生地,但到目前为止,只有少数的观测结果提示了初生行星的存在。”德国马克斯普朗克天文研究所的Miriam Keppler表示,她领导的小组在《天文学与天体物理学》杂志上发表了这篇报告。

然而,其他基于地面的观测并没有得出确凿的证据。

她说:“问题是,到目前为止,大多数候选的初生行星都可能只是晕盘上的一些特征。”

她补充说:“我们的发现的优点是,我们已经用不同的观测仪器、不同的过滤带和不同的年份探测到了新行星。”

也曾有年轻的行星被轨道开普勒望远镜发现。

但是这种方法,Keppler说,也有局限性,依赖于恒星光芒的变暗,当一个物体在它和望远镜之间移动的时候就会稍微遮盖恒星的光芒。

她在接受采访时表示:“这颗新行星的特别之处在于,我们可以直接对它进行成像,但比如开普勒望远镜的那些,它们是通过间接技术得到的。”

“在这种情况下,我们现在有了[行星]在其“诞生地”的直接图像,即环绕恒星的晕盘中。”

“这一点尤其重要,因为人们(很长一段时间)一直在想,这些行星究竟是如何形成的,这些圆盘上的尘埃和物质是如何形成的,现在我们可以直接观察到这一点。”

Keppler补充说,新发现的行星环绕的恒星只有五到六百万岁,并指出这颗行星可能更年轻。

她说,天文学家们现在面临着一项艰巨的任务,他们要进行观测,以探索这颗行星是如何发展的,同时还要跟踪它围绕恒星的轨道。

布里斯托大学专门研究行星形成的计算天体物理学家Zoe Leinhardt博士没有参与这项研究,他对这一发现表示欢迎。

她说:“这是一颗相对年轻的恒星,它显示了那里应该有一颗行星的所有迹象。”

“对天文学家来说,大多数时候,我们真的能够展示出一幅图片是非常罕见的。我们只需要做出解释,”她说,“这几乎是不可否认的,所以非常令人兴奋。这确实表明我们对行星形成方式的看法是正确的。”

Leinhardt补充说,这颗行星可能有邻居,或者其他行星会随时间出现。

“在行星形成的方式中,一个巨大的木星质量的行星将是我们最可能看到的……而且那些大的行星也会形成得更快,”她说,“这确实表明,这个系统正在形成行星。”

中央兰开夏大学(University of Central Lancashire)的理论恒星形成和系外行星研究小组的负责人迪米特里斯•斯塔马特洛斯(Dimitris Stamatellos)博士也很热心。

他说:“这是一个令人印象深刻的发现,因为这可能是对一颗仍在形成年轻的原行星盘的行星的首次明确的直接观察。”

但是,他补充说,尽管这一发现证实了一些理论预测,但也提出了一个难题。

他说:“如此巨大的行星如何在离母星这么远的地方形成,这仍然是个谜。标准的行星形成理论很难解释这颗行星。”

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