韦伯望远镜首次发现系外行星 | 路透社
Will Dunham
华盛顿,6月25日(路透社)——自2021年发射以来,詹姆斯·韦伯太空望远镜不仅提供了大量关于早期宇宙的信息,还获取了关于多个已知太阳系外行星(称为系外行星)的宝贵数据。现在,韦伯首次发现了一颗此前未知的系外行星。
研究人员表示,韦伯直接拍摄到了一颗年轻的气态巨行星图像,其大小与土星(太阳系第二大行星)相当,围绕着一颗比太阳小的恒星运行,位于距离地球约110光年的唧筒座。一光年是光在一年中行进的距离,即9.5万亿公里。
广告 · 继续滚动自20世纪90年代以来发现的约5900颗系外行星中,大多数是通过间接方法探测到的,例如观测行星经过恒星前方时恒星光线的轻微变暗(称为凌日法)。其中不到2%的行星被直接拍摄到,就像韦伯对这颗新发现的行星所做的那样。
尽管这颗行星在太阳系背景下显得很大,但它实际上是迄今为止通过直接成像发现的质量最小的行星——比之前记录的保持者轻10倍。这展示了韦伯仪器的高灵敏度。
广告 · 继续滚动这一发现是通过安装在韦伯中红外仪器(MIRI)上的法国制造日冕仪实现的,该设备可以阻挡恒星的强光。
“韦伯望远镜开启了一扇新的窗口——在行星质量及其与恒星距离方面——让我们得以观测到此前无法触及的系外行星。这对于探索系外行星系统的多样性及理解其形成演化过程至关重要,“法国国家科学研究中心(CNRS)和巴黎天文台LIRA研究组的首席天文学家安妮-玛丽·拉格朗日表示,她是本周三发表在《自然》期刊上这项研究的主要作者。
该行星围绕其宿主恒星TWA 7运行,轨道距离约为日地距离的52倍。作为对比,我们太阳系最外侧的海王星轨道半径仅为日地距离的30倍。传统的凌日法在探测近距离绕恒星的行星时特别有效,而对于像这次新发现的遥远行星则难以适用。
“间接探测法能提供近轨行星的宝贵信息。而要探测并准确表征更遥远的行星——通常是日地距离10倍以上的轨道——直接成像技术必不可少,“拉格朗日解释道。
行星系统的诞生始于巨大的气体尘埃云——称为分子云——在自身引力作用下坍缩形成中心恒星。剩余物质在被称为原行星盘的旋转结构中逐渐聚集成行星。
这项研究中的恒星与行星堪称宇宙新生儿——年龄仅约600万年,相比之下我们的太阳及太阳系已存在约45亿年。
研究人员尚不清楚该行星大气的组成,尽管韦伯望远镜未来的观测可能提供答案。他们也不确定这颗行星是否因为过于年轻,仍在通过积累周围额外物质增加质量。
尽管这是迄今直接拍摄到的最小行星,但它仍比地球等岩石行星大得多——后者可能是寻找太阳系外生命的理想候选者。即使韦伯望远镜具备在近红外和中红外波长观测宇宙的强大能力,目前仍无法直接拍摄到地球大小的系外行星图像。
“未来,我希望针对类地行星的直接成像项目及对潜在生命迹象的探索能够实现,“拉格朗日表示。
((圣保罗编辑部翻译))
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