初生行星首次觀測圖像曝光!形成於氣體與塵埃之中 距離地球370光年

  這顆初生的行星在年輕的恆星PDS70周圍的氣體雲和塵埃盤中被發現。

  圖:這張照片來自歐洲南方天文臺的超大望遠鏡,這是第一張清晰的行星形成過程的照片。

  (圖源:衛報)

  這是一個行星出生的時刻,以前被證明是難以捉摸的,但是天文學家說他們現在有了第一張確定的行星形成的圖像。

  這張令人吃驚的快照顯示,一個明亮的團狀物——新生的行星——在一顆名為PDS70的年輕恆星身旁圍繞的塵埃和氣體中穿行。這顆恆星據說離地球約370光年。

  圖像中心的黑色圓圈,在行星的左邊,是一個過濾器,用來阻擋來自恆星的光,使系統的其他特徵可以被看到。

  被歐洲南方天文臺的望遠鏡捕捉到的這顆行星是一顆氣體行星,質量大於木星,跟其恆星的距離與天王星和太陽的距離相似,而進一步的分析揭示,它似乎有一個多雲的大氣,地表溫度1000度。

  這顆初生行星環繞恆星運行一週需要大約118年。

  “這些年輕恆星周圍的暈盤是行星的出生地,但到目前為止,只有少數的觀測結果提示了初生行星的存在。”德國馬克斯普朗克天文研究所的Miriam Keppler表示,她領導的小組在《天文學與天體物理學》雜誌上發表了這篇報告。

  然而,其他基於地面的觀測並沒有得出確鑿的證據。

  她說:“問題是,到目前為止,大多數候選的初生行星都可能只是暈盤上的一些特徵。”

  她補充說:“我們的發現的優點是,我們已經用不同的觀測儀器、不同的過濾帶和不同的年份探測到了新行星。”

  也曾有年輕的行星被軌道開普勒望遠鏡發現。

  但是這種方法,Keppler說,也有侷限性,依賴於恆星光芒的變暗,當一個物體在它和望遠鏡之間移動的時候就會稍微遮蓋恆星的光芒。

  她在接受採訪時表示:“這顆新行星的特別之處在於,我們可以直接對它進行成像,但比如開普勒望遠鏡的那些,它們是通過間接技術得到的。”

  “在這種情況下,我們現在有了[行星]在其“誕生地”的直接圖像,即環繞恆星的暈盤中。”

  “這一點尤其重要,因為人們(很長一段時間)一直在想,這些行星究竟是如何形成的,這些圓盤上的塵埃和物質是如何形成的,現在我們可以直接觀察到這一點。”

  Keppler補充說,新發現的行星環繞的恆星只有五到六百萬歲,並指出這顆行星可能更年輕。

  她說,天文學家們現在面臨著一項艱鉅的任務,他們要進行觀測,以探索這顆行星是如何發展的,同時還要跟蹤它圍繞恆星的軌道。

  布里斯托大學專門研究行星形成的計算天體物理學家Zoe Leinhardt博士沒有參與這項研究,他對這一發現表示歡迎。

  她說:“這是一顆相對年輕的恆星,它顯示了那裡應該有一顆行星的所有跡象。”

  “對天文學家來說,大多數時候,我們真的能夠展示出一幅圖片是非常罕見的。我們只需要做出解釋,”她說,“這幾乎是不可否認的,所以非常令人興奮。這確實表明我們對行星形成方式的看法是正確的。”

  Leinhardt補充說,這顆行星可能有鄰居,或者其他行星會隨時間出現。

  “在行星形成的方式中,一個巨大的木星質量的行星將是我們最可能看到的……而且那些大的行星也會形成得更快,”她說,“這確實表明,這個系統正在形成行星。”

  中央蘭開夏大學(University of Central Lancashire)的理論恆星形成和系外行星研究小組的負責人迪米特里斯斯塔馬特洛斯(Dimitris Stamatellos)博士也很熱心。

  他說:“這是一個令人印象深刻的發現,因為這可能是對一顆仍在形成年輕的原行星盤的行星的首次明確的直接觀察。”

  但是,他補充說,儘管這一發現證實了一些理論預測,但也提出了一個難題。

  他說:“如此巨大的行星如何在離母星這麼遠的地方形成,這仍然是個謎。標準的行星形成理論很難解釋這顆行星。”

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