天文学家发现已知最年轻系外行星:诞生不足百万年
IT之家 9 月 17 日消息,天文学家发现了一颗有记录以来年龄最小的系外行星,而这一“新成员”并非借助最新观测工具,而是从过往的观测数据档案中被挖掘出来。
新发现的系外行星名为 Elias 2-24 b,其质量与木星相当。尽管体积庞大,它的年龄却极为年轻,目前估计不足100万年,成为已知最年轻的行星。更值得注意的是,这颗位于太阳系外的行星距离地球约450光年,至今仍处在孕育它的气体和尘埃盘中。
智利天体物理研究所教授、Elias 2-24 b 研究论文合著者 Lucas Cieza 表示,此前“最年轻系外行星”的纪录由4颗行星共同保持,它们的年龄均超过500万年。
Cieza 在声明中说:“我们现有的行星形成模型本就难以解释之前最年轻行星的纪录保持者,而 Elias 2-24 b 的发现表明,即使是最完善的行星形成模型,也仍缺少一些关键过程。”
为找到这颗巨大的“新生行星”,由智利迭戈·波塔莱斯大学博士生 Andrea Bernardi 领导的研究团队查阅了夏威夷莫纳克亚山 W. M. Keck 天文台保存的历史观测数据。
研究团队重点观测了恒星 Elias 2-24,该恒星周围环绕着一圈由物质构成的盘状结构。此前,阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列以及欧洲南方天文台的甚大望远镜已进行过相关观测,发现 Elias 2-24 周围的碎屑盘存在一个间隙,观测结果暗示间隙中可能隐藏着某种天体。
最终证实这一猜测的数据来自凯克天文台的日冕仪观测。日冕仪能遮挡遥远恒星本身的强烈光芒,使天文学家能够捕捉到行星反射恒星光线产生的微弱信号,从而直接观测围绕恒星运行的行星。
研究团队检查了7颗遥远恒星的日冕仪观测数据,这些恒星周围均存在可能正在形成行星的物质盘。研究人员推测,或许能在其中某个物质盘的间隙中找到隐藏的行星,而事实证明这一推测是正确的。
Bernardi 表示:“行星应该位于这些间隙中,因为正是它们在不断清理并形成这些间隙,而我们最终确实在其中发现了 Elias 2-24 b。”
在行星形成盘中直接发现一颗行星,同时发现它处于如此早期的生命周期,为研究人员研究行星形成的早期阶段提供了难得机会。
Cieza 表示:“银河系一直在持续形成新的恒星和行星,因此理论上每一个演化阶段都有大量天体存在。这意味着我们理论上可以观察到完整的形成过程,但目前大多数望远镜能够探测到的范围仍存在很大的空白。就目前而言,我们对这些‘婴儿行星’基本上是看不见的。”
展望未来,研究人员希望借助更先进的设备开展更多直接观测。美国国家航空航天局的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜已于8月30日发射升空,其搭载的日冕仪是迄今最先进的空间日冕仪之一。科学家希望借助这一设备更加深入地研究系外行星及其大气层。
Bernardi 表示:“我们通常会听到不同望远镜各自开展观测,但这次确认 Elias 2-24 b 的存在,只有通过多台望远镜协同观测才得以实现。Elias 2-24 b 已经处于当前望远镜探测能力的极限,但随着 NASA 南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜等新型设备投入使用,这类探测应该会变得更加容易。”
IT之家注意到,这项研究于9月16日发表在《天体物理学杂志快报》上。