哈勃观察员
26-09-18 13:00 微博认证:科学科普博主 头条文章作者

发现最年轻行星:诞生至今不足百万年!

近日,天文学家确认了迄今已知最年轻的行星——一颗年龄不足100万年的木星大小系外行星,名为Elias 2-24 b。它仍在围绕年轻宿主恒星的气体与尘埃盘中成长,为科学家提供了前所未有的机会,得以亲眼目睹一个世界正在诞生之中的过程。
这一发现由智利迪埃戈·波塔莱斯大学的研究团队完成,论文于9月16日发表于《天体物理学杂志快报》。

这颗行星是通过保存在NASA资助档案中的观测数据被发现的。研究团队分析了七颗年轻恒星的存档观测数据,这些恒星曾借助夏威夷W.M.凯克天文台的日冕仪进行观测。日冕仪能遮挡恒星强光,便于搜寻附近暗弱天体。贝尔纳迪表示:“行星应当存在于这些间隙之中,因为它们正是在塑造这些间隙,而我们也正是在这些位置上发现了Elias 2-24 b。”该行星质量与木星相当,围绕一颗距离地球约450光年的恒星运行,其轨道距离约为地球与太阳距离的55倍。

这一发现解答了天文学家争论约10年的谜题。此前,阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)观测到Elias 2-24周围尘埃盘中存在一处间隙,随后欧洲南方天文台的甚大望远镜在该间隙内探测到一个微弱光点。科学家怀疑其可能是一颗行星,但现有理论认为,在如此遥远的轨道上,大质量行星不应如此迅速地形成。现有模型表明,在木星轨道位置形成一颗木星质量的行星约需500万年,更远轨道则需更长时间。然而Elias 2-24 b的年龄不足100万年,其出人意料的快速形成挑战了关于巨行星如何在远离恒星区域逐步凝聚的主流理论。

研究团队检索凯克天文台档案库,在2018年和2020年的观测数据中发现了同一个微弱天体。通过整合观测结果并追踪其运动轨迹,团队确定其行为更类似围绕恒星运行的行星,而非成像伪影或背景恒星,最终确认了Elias 2-24 b的存在。智利天体物理研究所教授、论文共同作者卢卡斯·西萨表示:“Elias 2-24 b向我们表明,即便是我们最完善的行星形成模型,仍然遗漏了一些重要的过程。”

大多数已确认的系外行星通过凌星现象发现,但当行星仍被尘埃遮掩或轨道极远时,这种方法难以奏效。因此在已确认的约6000颗系外行星中,绝大多数年龄已达数十亿年。像Elias 2-24 b这样的发现,能为行星形成模型提供至关重要的实证检验。西萨说:“银河系在不断诞生新的恒星和行星,每个演化阶段都存在大量天体,但大多数望远镜所能探测到的范围仍存在巨大空白。”

NASA的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜于8月30日刚刚投入使用,其搭载的更先进星冕仪有望探测到更多婴儿行星,包括轨道更靠近恒星、目前被母星光芒掩盖的类木星行星。西萨表示:“这仅仅是探索新时代的开端,令人难以置信的是,借助现代技术,我们竟然能够亲眼目睹行星形成的全过程。”
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发布于 广东