早期对MP Mus恒星的观测表明,该恒星处于孤立状态,周围环绕着无特征的气体尘埃云,未发现任何环绕行星存在的迹象。
然而,剑桥大学领衔的国际天文学团队结合阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)和欧洲航天局盖亚任务(Gaia)数据,在恒星的原行星盘中发现了巨型气态行星存在的证据。这是盖亚任务首次在原行星盘内探测到系外行星,相关成果发表于《自然天文学》。
该研究通过分析年轻恒星周围原行星盘(由气体、尘埃和冰构成的扁平结构)的行星形成过程,深化了我们对太阳系演化的理解。在核心吸积模型下,盘内粒子通过引力作用逐渐聚合形成行星胚胎,新生行星会在盘中雕刻出类似黑胶唱片沟痕的间隙。然而由于尘埃气体干扰,目前仅有三个明确的原行星盘内年轻行星探测案例。
研究团队在2023年使用ALMA对MP Mus(PDS 66)的原行星盘进行3毫米波段观测时,首次发现靠近恒星的内部空腔及外围两个此前被遮蔽的间隙。与此同时,欧洲南方天文台研究者通过盖亚数据发现恒星存在周期性"摆动",经建模验证这种运动由质量小于木星十倍、轨道距离相当于1-3倍日地距离的气态巨行星引起。
该发现首次通过结合盖亚高精度天体测量数据与ALMA深层观测,间接证实了原行星盘内嵌行星的存在。研究团队指出,ALMA长波长观测能穿透尘埃揭示深层结构,而未来望远镜升级(如下一代甚大阵列ngVLA)将进一步提升对年轻行星的探测能力。
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Journal Reference:
Álvaro Ribas, Miguel Vioque, Francesco Zagaria, Cristiano Longarini, Enrique Macías, Cathie J. Clarke, Sebastián Pérez, John Carpenter, Nicolás Cuello, Itziar de Gregorio-Monsalvo.A young gas giant and hidden substructures in a protoplanetary disk.Nature Astronomy, 2025; DOI:10.1038/s41550-025-02576-w