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天文学家意外拍到疑似系外行星婴儿照 距地球600光年

漫步宇宙 2018-05-11 18:02:23 阅读:

最惊人的发现有时是“妙手偶得”。在对CS Cha双星系统的照片进行分析时,科学家在双星附近发现一个小光点,可能是一颗正处在婴儿时期的行星。

天文学家意外拍到疑似系外行星婴儿照 距地球600光年

双星系统CS Cha的红外图像,由甚大望远镜的系外行星研究仪SPHERE拍摄

不久前,一支国际天文学家小组意外拍到一颗疑似系外行星婴儿照,距地球600光年。

它的母星是一颗名为CSCha的双星,座落于蝘蜓座的一个恒星形成区。CS Cha是一颗非常年轻的金牛T星,只有200万到300万岁,正是周围被原行星盘(由气体和尘埃构成)环绕并形成行星的黄金年龄。

研究小组由荷兰莱顿大学的天文学家带队。2017年2月,他们借助甚大望远镜的分光偏振高对比度系外行星研究仪(SPHERE)对CS Cha进行研究,希望能够发现这样的物质盘。甚大望远镜座落于智利沙漠,是一件天文观测利器。

天文学家意外拍到疑似系外行星婴儿照 距地球600光年

CS Cha双星系统与它的伴星,由一系列观测设备拍摄

CS Cha的物质盘被称之为“联星周盘”。在对CS Cha的照片进行分析时,研究人员在联星周盘外,靠近这个双星的区域发现一个小光点。

在对甚大望远镜NACO仪器11年前拍摄的照片以及哈勃太空望远镜的宽视场行星相机2在19年前拍摄的照片进行分析时,他们再次发现这个光点。接二连三地发现同一光点说明这并非观测设备的故障所致,也不是一个暂时性的异常现象。这个光点可能是一颗此前未知的天体。

神秘光点一直伴随CS Cha左右,是这颗双星的忠实伴侣。不过,研究人员尚无法确定这颗伴星的真实身份。对于一颗环绕恒星的可见天体,可能的身份并不多。它可能是一颗褐矮星,即一种质量很小的“失败”恒星,因体积太小而无法维系氢聚变。不过,褐矮星的体积和温度远远超过气态巨行星。此外,神秘光点也可能是一颗仍在发育中的大型气态巨行星,也就是所谓的“超级木星”。

天文学家意外拍到疑似系外行星婴儿照 距地球600光年

褐矮星艺术概念图

研究人员试图用分光镜分析确定光点身份,但难度很大,这激发了他们的好奇心。研究论文主执笔人、莱顿大学天文学家克里斯蒂安·辛斯基解释说:“最令人感到兴奋的是,这颗伴星的光线高度极化,而极化方向的偏好通常在光线发生散射时出现。我们怀疑这颗伴星被尘盘环绕。

尘盘遮住了大部分光线,这也就是为什么我们很难确定伴星的质量。因此,它既有可能是一颗褐矮星,也有可能是一颗处在幼年时期的超级木星。经典的行星形成模型无法帮到我们。”

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超级木星艺术概念图

无论是褐矮星还是超级木星,这都是一项引人注目的发现。绝大多数系外行星距地球太过遥远,无法直接拍照。我们只能根据母星光线的变化来推断它们的存在,即光线在母星和望远镜之间穿过时,亮度是否降低;又或者观测它们的引力拖拽是否让母星的位置发生些许变化,即是否导致多普勒频移。

能够直接观测的系外行星少得可怜,可直接观测的褐矮星也非常罕见。直到2009年,科学家才首次对一颗疑似褐矮星进行直接观测。当年的观测让科学家陷入极大的兴奋之中。

普林斯顿大学研究员迈克尔·麦克尔韦恩在当时接受太空网采访时说:“陪伴太阳型恒星的褐矮星极为罕见,更不用说拥有尘盘的褐矮星。”

天文学家意外拍到疑似系外行星婴儿照 距地球600光年

CS Cha及伴星的红外照片,采用特殊的偏振滤光器拍摄。

这颗伴星似乎拥有尘盘

辛斯基的研究小组计划借助智利的阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波阵列,确定CS Cha伴星的真正身份。他们在论文中指出:“CS Cha是迄今发现的唯一一个既可能存在一个环行星盘,同时又存在一个确定无疑的星周盘的系统。

据我们所知,这是在亚恒星伴星周围直接观测到的第一个环行星盘。一旦深入了解这个系统,它有望成为行星和褐矮星形成想定的基准系统。”

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