科学家可能发现了一颗正在形成的巨型新行星

一个国际天文学家团队发现了一颗气态巨行星可能正在围绕一颗遥远的年轻恒星形成。借助智利强大的甚大望远镜,他们捕捉到了具有螺旋臂结构的星盘发出的炫目近红外图像,这与年轻行星塑造其环境的理论预测相符。该系统的结构延伸范围超越太阳系尺度,并存在行星驱动扰动的证据,可能为揭示包括太阳系在内的行星系统如何形成提供关键线索。

研究人员利用位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜(ESO's VLT),首次以散射近红外光的形式捕捉到一颗遥远年轻恒星周围的壮观图像,揭示了一个结构异常清晰的圆盘。

全球顶尖的国际天文学组织——欧洲南方天文台(ESO)将这幅令人惊叹的新行星形成盘影像作为本周图片发布。

该圆盘从其母星向外延伸至130天文单位——相当于地球与太阳距离的130倍。圆盘呈现出一个明亮的环,其后是一个中心位于约50天文单位的间隙。

作为对比,太阳系最外侧的行星海王星距离太阳的轨道距离为30天文单位。

在圆盘间隙内部,可见一个旋臂系统,其形态令人联想到地球上台风的边缘。尽管在图像中显得微小,这个行星形成系统的内部区域半径达40天文单位,足以容纳我们整个太阳系的所有行星。

该研究由爱尔兰戈尔韦大学自然科学学院天文中心的克里斯蒂安·金斯基(Christian Ginski)博士领导,并由该大学的四名研究生共同参与撰写。

 

论文第一作者、戈尔韦大学自然科学学院讲师克里斯蒂安·金斯基博士表示:"虽然我们团队已观测了近100个邻近恒星周围可能存在的行星形成盘,但这幅图像尤为特别。我们很少发现一个系统同时具备环状结构和旋臂,其构型几乎完美符合理论模型关于新生行星如何塑造其母盘的预测。此类发现使我们更近一步理解行星的普遍形成过程,以及我们的太阳系在遥远过去可能如何形成。"

该研究已发表于国际期刊《天文学与天体物理学》(Astronomy and Astrophysics)。

金斯基博士补充道:"除了这个异常美丽的行星孕育摇篮外,我认为本研究还有另一特殊之处。在我们为观测组建的大型国际团队中,包含四位戈尔韦大学的研究生。若没有克洛伊·劳勒(Chloe Lawlor)、杰克·伯恩(Jake Byrne)、丹·麦克拉克伦(Dan McLachlan)和马修·墨菲(Matthew Murphy)的关键协助,我们不可能完成这些新结果的分析工作。能与如此才华横溢的年轻研究者共事是我的莫大荣幸。"

戈尔韦大学天体物理学方向物理学博士生克洛伊·劳勒表示:"与金斯基博士合作撰写2MASS1612相关论文是一次非凡经历。作为初入研究领域者,能参与如此激动人心的工作特别有收获。这项研究为科学写作与合作提供了绝佳的入门机会,我对研究生涯获得这样的起步深表感激。"

戈尔韦大学天体物理学方向物理学理学硕士生杰克·伯恩表示:"在戈尔韦大学参与行星形成理论研究正逢激动人心的时刻。所有参与本论文的研究者都展现出强烈的协作精神,我很荣幸成为其中一员。这为我期望的漫长研究生涯奠定了良好开端。"

戈尔韦大学天体物理学方向物理学理学硕士生丹·麦克拉克伦表示:"首次为天体物理学出版物作出贡献令我倍感振奋,非常感谢金斯基博士研究团队提供的机会。在应对挑战的过程中,我的学术写作能力得到磨练,并掌握了几种对未来研究工作至关重要的分析技术。"

更广泛的研究团队包括来自英国、德国、澳大利亚、美国、荷兰、意大利、智利、法国和日本的合作者。

 

该科学论文基于圆盘结构及观测到的环与旋臂特征,推测存在一颗行星。研究同时指出探测到疑似该行星的大气发射信号,团队表示需进一步研究予以确认。

基于研究成果,金斯基博士及其团队已在世界领先的詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)观测站争取到下一观测周期的使用时间。

研究团队希望借助詹姆斯·韦伯望远镜无与伦比的灵敏度,拍摄到这颗年轻行星的真实图像。若确认圆盘中存在行星,该系统将成为研究行星-圆盘相互作用的理想实验室。