韦伯太空望远镜在知名恒星系统中发现隐藏巨行星
图1：绘架座β(Beta Pictoris)系统艺术想象图，右侧为新发现的系外行星绘架座βd。它是该系统目前已知三颗行星中轨道范围最大的一颗。(图源：NASA、ESA、CSA、STScI）
图2：科研团队借助韦伯望远镜搭载近红外光谱仪NIRSpec积分视场单元测绘绘架座β系统化学组分，由此发现这颗围绕年轻恒星运转的第三颗行星——绘架座βd。(图源：同上）
图3：由韦伯NIRSpec观测数据重建的新行星绘架座βd影像。（图源：同上）
韦伯望远镜穿透明亮尘埃盘，通过行星大气化学信号，找到了这颗长期隐匿的气态巨行星。
绘架座β是银河系观测频次最高的行星系统之一，多年来，第三颗巨型行星一直藏匿在恒星周围厚重明亮尘埃之中。如今NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜通过捕捉行星大气分子特征，揭开了这颗隐秘天体的面纱。
人类早已确认这颗年轻恒星拥有两颗行星：绘架座b是最早通过直接成像法发现的系外行星之一，另有绘架座c。绘架座d的问世，让绘架座β成为人类仅有的第二个拥有至少三颗可直接成像行星的恒星系统。和另外两颗行星不同，这颗新天体并非依靠独立光点被识别，而是凭借大气化学特征现身，该思路为观测难以分辨的系外行星开辟了全新可行路径。
本次研究成果刊发于《天体物理学快报》，论文第一作者、加州大学圣地亚哥分校博士后Aidan Gibbs表示：“绘架座β本身就是一套极具研究价值的行星系统，本次发现又补上关键一块拼图。长久以来，天文学家把它当作行星系统形成演化的天然实验室，如今新增的这颗行星，将帮助我们更完整还原行星诞生全过程。”
第三颗巨行星重构系统认知
绘架座β距离地球63光年，恒星年龄约2300万年。恒星年纪轻、且与地球距离适中，便于天文学家研究新生行星和系统原始尘埃碎片盘之间的相互作用。
科研团队测算，绘架座d质量至少为木星两倍，是该系统三颗巨行星里质量最小的一颗；轨道半长轴约30天文单位，和太阳系中海王星轨道位置相近。它是三颗行星中轨道范围最广，但运行轨迹仍处在尘埃盘内侧边界以内。
大气化学“条形码”锁定行星
科研团队最初并未计划寻找新行星，原本只是使用韦伯**NIRSpec近红外光谱仪**观测绘架座b的大气，却意外捕捉到绘架座d的信号。本次观测依托NIRSpec积分视场单元（Integral Field Unit），该设备可在拍摄成像的同时，为画面每一个像素单独采集光谱。
Gibbs说道：“我们当时专注研究已知行星，完全没料到会出现未知天体的特征信号。”
尘埃反射光的光谱本应平滑连续，团队却观测到规律性波峰与波谷。该波形来自一氧化碳吸收谱线，排布形式如同条形码，是气态巨行星大气独有的标志性特征。
光谱可同时解析天体化学组成与运动状态。科研人员通过径向速度测算，确认该信号源的运行速度、空间位置、与尘埃盘的相对排布，完全符合环绕绘架座β运转的行星；排除遥远背景恒星、含一氧化碳棕矮星两种可能性。
加州大学圣地亚哥研究员、本次韦伯观测首席研究者Jean-Baptiste Ruffio解释：“积分视场成像里出现一处意外亮斑，但我们清楚不能仅凭亮斑下结论，这类光点可能是仪器噪声，或是尘埃盘内部结构。同步采集光谱的优势，让我们快速验证了这处亮斑是真实行星。”
团队通过主任机动观测时间（Director’s Discretionary Time）申请，使用韦伯中红外仪器MIRI开展后续观测，探测到甲烷与水蒸气，进一步佐证该天体是行星，同时完善了大气组分信息。
由于依靠光谱完成识别，科研人员在捕捉到行星的同一次观测中，就能同步分析其大气性质。
Ruffio补充：“一张光谱蕴含海量信息，我们不仅能判定天体是行星，还能立刻获知它的温度、化学组分、运动状态。”
此外，爱丁堡大学Ben Sutlieff、欧洲南方天文台Markus Bonse牵头的独立成像分析，佐证了本次发现。他们依托甚大望远镜VLT、韦伯近红外相机NIRCam观测数据，独立证实绘架座d的存在。
光谱技术穿透尘埃遮挡
绘架座d长期难以被发现，核心原因是它藏身于人类观测到亮度最高的尘埃碎片盘内部。
尘埃如同浓雾散射恒星光线，模糊行星与盘内结构的边界；而韦伯光谱技术可单独提取行星大气分子窄带信号，大幅规避尘埃带来的观测干扰。
这颗行星也能解释尘埃盘多项反常特征，比如清晰锐利的内侧边界。此前学界就推测，存在一颗未观测到的行星塑造了尘埃盘如今的形态，绘架座d恰好匹配该猜想。
大气指纹拓展系外行星搜寻手段
本次发现的意义不止于为绘架座β新增一颗行星，更提供了一套全新探测方案：在尘埃、星际介质干扰传统成像的复杂恒星环境中，依靠大气光谱寻找系外行星。
绘架座d是人类首颗依靠中等分辨率光谱技术、而非传统日冕仪成像完成直接确认的系外行星。该成果证明，无需完全依赖遮光日冕成像，仅凭行星大气特征指纹，就能在视觉复杂的恒星系统中识别行星。
科研团队将持续解析韦伯观测数据，进一步精准测算这颗行星的轨道、表面温度、大气组分，完善这套知名年轻行星系统的完整演化图景。
Reference: “Discovery of an Exterior Third Planet Orbiting β Pictoris” by Aidan Gibbs et al. , 15 July 2026, ApJL. DOI: 10.3847/2041-8213/ae801b
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