人类有史以来第一张确认的描绘行星形成过程的照片来袭!

▲这张由欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT)上的球面仪(SPHERE)拍摄的壮观图片是第一张反映矮星“PDS 70”附近一颗正处于形成过程之中的系外行星的清晰照片。

据《天文学和天体物理学》杂志6月底刊发的两篇研究论文称,利用欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT)上的“球面仪”(SPHERE)(用于寻找系外行星的仪器),德国马克斯?普朗克天文研究所领导的一个国际天文学家研究小组,在一颗年轻恒星周围的尘埃盘中捕捉到了一颗正在形成之中的系外行星的清晰图像,这是人类有史以来第一张确认的描绘行星形成过程的照片。科学家发现,这颗新生的行星在也很年轻的恒星“PDS 70”周围的尘埃盘(由原始气体与尘埃组成)上留下了一条运行轨迹,而尘埃盘中的星际物质就是构筑这颗行星的基础材料。观测数据表明这颗被命名为“PDS 70b”的行星的大气层呈现出多云的状态。

研究小组还利用球面仪在不同波段上测量了“PDS 70b”的亮度,从而推断出其大气的特征和性质。这颗行星在最近的观测视野中非常清晰显眼——它在图像中是暗黑的中心右侧一个可见而明亮的点,距离中心的恒星大约有30亿公里——大致相当于太阳系中天王星和太阳之间的距离。他们经分析发现,“PDS 70b”是一颗质量几倍于木星的气体巨行星,其地表温度约为1000摄氏度,这比太阳系中任何行星的温度都要高。

图像中心的黑暗区域是由日冕造成的——日冕是一层遮罩,可以阻挡中心恒星发出的眩目的光——从而让天文学家们能够探测到比其暗淡得多的尘埃盘和行星。如果没有这层遮罩,来自行星“PDS 70b”的微弱光线将被其恒星“PDS 70”的强烈光亮完全淹没。该研究团队的领导者米立安?开普勒(Miriam Keppler)解释说:“这些围绕在年轻恒星周围的尘埃盘是行星诞生的发源地,但到目前为止,只有为数不多的观测结果发现了新生行星的迹象。我们所面临的问题是,到目前为止,大多数候选行星都可能只是尘埃盘上的一个外形特征而已(而不是真正的天体)。”

行星“PDS 70b”的发现是一个激动人心的科学成果,并且值得进一步研究。在过去的几个月里,另一个包括开普勒在内的天文学家团队继续对“PDS 70b”的细节进行了后续观察。他们不仅生成了该行星非常清晰的图像,还获得了它的一套光谱数据。经过对该光谱的分析,他们断定该行星的大气状况呈多云态势。另外,这颗行星在该星系中雕凿出一个过渡星盘——一个中心处有巨“洞”的原行星盘。该星系中的内部裂隙已经被发现了几十年的时间,科学家曾推测它们是受碟状行星的相互作用而产生的,而这次人类第一次看到其中起作用的行星。该新团队的领导安德烈?穆勒(Andre Muller)评论道:“开普勒的研究结果为我们打开了一扇新的窗户,让我们了解到了行星形成早期阶段中复杂而又鲜为人知的状况。我们需要观察年轻恒星尘埃盘上的新生行星,才能真正了解行星形成背后的过程。”只要能测定该行星的大气及物理特性,天文学家们就能够对行星形成的理论模型进行测试与验证。

编译:朱明逸 审稿:阿淼

责编:南熙