观测到流浪行星每秒吞噬60亿吨物质

天文学家发现,一颗在太空中自由漂流的流浪行星正处于失控的疯狂吞噬状态,每秒吞噬60亿吨气体和尘埃。该天体名为Cha 1107-7626,位于620光年外的蝘蜓座,其增长速度是迄今在所有行星中观测到的最快速度。质量的剧烈激增揭示了强磁场和化学成分变化的证据,其中包括水蒸气,这一成分此前仅在年轻恒星中观测到。

“人们可能认为行星是安静而稳定的世界,但通过这一发现,我们看到在太空中自由漂浮的行星质量天体也可以是令人兴奋的地方,”意大利国家天体物理研究所(INAF)巴勒莫天文台的天文学家、这项新研究的主要作者Víctor Almendros-Abad说。

在蝘蜓座成形的巨大天体

这颗名为Cha 1107-7626的行星位于蝘蜓座,距离地球约620光年,据估计其质量是木星的5到10倍。它仍处于形成阶段,周围环绕着一个旋转的气体和尘埃盘,通过一个被称为“吸积”的过程不断为其提供物质。然而,Almendros-Abad和他的团队发现,这种物质供给并不稳定——该行星的物质摄入率会随时间剧烈波动。

到2025年8月,该行星的生长速度比仅仅几个月前加快了近八倍,达到了每秒60亿吨的创纪录速度。“这是有记录以来行星质量天体发生的最强烈的吸积事件,”Almendros-Abad说。这项发现于10月2日发表在《天体物理学杂志通讯》上,是利用位于智利阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台(ESO)甚大望远镜(VLT)上的X-shooter光谱仪完成的。研究人员还利用了由美国、欧洲和加拿大航天机构运营的詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据,以及ESO VLT上SINFONI光谱仪的存档数据。

“流浪行星的起源仍然是一个悬而未决的问题:它们是像恒星一样形成的质量最小的天体,还是从其诞生系统中被弹射出来的巨行星?”合著者、英国圣安德鲁斯大学的天文学家Aleks Scholz问道。研究结果表明,至少有一些流浪行星可能与恒星有着相似的形成路径,因为此前在年轻恒星中也观测到了类似的吸积爆发。正如另一位合著者、同样来自圣安德鲁斯大学的天文学家Belinda Damian所解释的那样:“这一发现模糊了恒星和行星之间的界限,让我们得以一窥流浪行星最早的形成时期。”

强大的磁场与变化的化学成分

通过比较吸积爆发前和爆发期间该行星发出的光,研究人员深入了解了驱动这一事件的过程。他们发现的证据表明,磁力可能促成了这种剧烈的物质流入——这种现象以前只在恒星中见过。这意味着即使是低质量的行星天体也能拥有强大的磁场,足以驱动如此强烈的生长事件。研究小组还注意到,在爆发期间该行星盘的成分发生了变化,检测到了此前未曾出现的水蒸气。这种行为曾在恒星中有过记载,但直到现在才在行星上被发现。

探测自由漂浮的行星极具挑战性,因为它们暗淡且孤立,但未来的天文台有望改变这一局面。ESO即将建成的极大望远镜(ELT)配备了先进的仪器,并在世界上一些最黑暗的天空下运行,将使识别和研究更多这类孤独的世界成为可能。“行星天体可以表现得像恒星一样,这一想法令人惊叹,也引发我们遐想:我们之外的世界在萌芽阶段究竟是什么模样,”合著者、ESO天文学家Amelia Bayo说。

该研究由V. Almendros-Abad(意大利国家天体物理研究所——巴勒莫天文台)、Aleks Scholz(英国圣安德鲁斯大学物理与天文学院)、Belinda Damian(圣安德鲁斯)、Ray Jayawardhana(美国约翰霍普金斯大学物理与天文系)、Amelia Bayo(欧洲南方天文台,德国)、Laura Flagg(约翰霍普金斯)、Koraljka Mužić(葡萄牙里斯本大学科学学院天体物理与空间科学研究所)、Antonella Natta(爱尔兰都柏林高等研究院宇宙物理学院及都柏林大学学院)、Paola Pinilla(英国伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室)和Leonardo Testi(意大利博洛尼亚大学物理与天文系)共同完成。