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370光年外天文学家发现新生“太阳系”

时间:2022-12-28

它们诞生于一个围绕着一颗年轻恒星的原行星盘原行星盘是在新形成的年轻恒星外围绕的浓密气体

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天文学家成功拍摄到了两颗系外行星。它们诞生于一个围绕着一颗年轻恒星的原行星盘(原行星盘是在新形成的年轻恒星外围绕的浓密气体)。行星自身的引力在运动过程中拖拽行星盘,并划出了一个巨大的间隙。这标志着一个新的“太阳系”的诞生。

这个编号为PDS 70的恒星系统是第二个被发现的多行星系统。

美国空间望远镜研究所的研究员朱利恩‧吉拉德(Julien Girard)说:“这是首次直接拍摄到一个具有行星盘间隙的双行星系统。”

虽然目前已经直接拍摄到了十几个系外行星,但最新发现的这个编号为PDS 70的恒星系统是第二个被发现的多行星系统(第一个是恒星HR 8799的四行星系统)。与HR 8799不同,PDS 70中的行星仍在继续成长。

PDS 70的中心恒星距离地球约370光年。这颗恒星形成至今已有大约六百多万年,比我们的太阳个头小一点,但还在吸取星际气体成长。它周围的行星盘具有大量气体和尘埃,其中有一个很大的间隙,内边缘离中心恒星19亿英里,外边缘在38亿英里附近。

PDS 70恒星系统中已知的最内部行星PDS 70b,位于距离中心恒星大约20亿英里的行星盘间隙内,其轨道类似于我们太阳系中天王星。研究者估计它的重量是木星的4到17倍。它于2018年首次被发现。

PDS 70c是新发现的行星,位于距离中心恒星大约33亿英里的行星盘间隙的外边缘附近,类似于海王星与太阳的距离。它比行星PDS 70b轻,大约是木星的1到10倍。两个行星轨道接近2:1的共振,这意味着在行星PDS 70c围绕中心恒星一圈的时间内,行星PDS 70b会绕行两次。

这个新发现非常重要,因为它直接证明新形成的行星可以在行星盘中制造间隙。

“目前阿塔卡马射电望远镜阵(ALMA)和哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)等大型地面及空间光学望远镜看到的行星盘上普遍都有间隙。很多人都在思考间隙中是不是有新产生的行星?我们的观测肯定了这个观点。” 吉拉德解释说。

研究小组使用欧洲南方天文台的超大望远镜(Very Large Telescope)探测到了PDS 70c。利用配备了四个激光器的8米望远镜提供的极高空间分辨率和优秀的光谱分辨率,研究组能够锁定氢原子发出的光谱,标志着星际气体的吸积(吸积指天体以自身的引力把周围空间中的气体、尘埃等物质不断吸引并积聚起来)过程。

“这种新的观测技术是为了更好地分辨星系和星团而开发的。但它也可以用于系外行星成像。”文章的第一作者、荷兰莱顿天文台的博士研究生塞巴斯蒂安·哈费特(Sebastiaan Haffert)说,“当我们找到第二颗行星时,我们感到非常惊讶。”

这些结果发表在2019年6月3日的《自然》杂志子刊《自然天文》杂志上。

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