天文学家观察到年轻恒星 WISPIT 2 周围两颗巨行星的形成

天文学家捕捉到了年轻恒星 WISPIT 2 周围同时形成两颗巨行星的直接图像。这次观测只是有记录的历史上第二例在同一系统中看到多颗行星诞生的情况。这些数据结合了欧洲南方天文台甚大望远镜的高分辨率图像和 GRAVITY+ 仪器的干涉测量结果。

该系统提供了一个广泛且结构化的原行星盘的独特视图，具有清晰的环和间隙，表明活性物质的积累过程。研究人员在之前的观测中发现了 WISPIT 2b 行星，现在确认了距离恒星更近的 WISPIT 2c 的存在。

• WISPIT 2b 的估计质量几乎是木星的五倍，其轨道距离恒星约 60 个天文单位。
• WISPIT 2c 的质量大约是木星的两倍，并且距离比第一个近四倍。
• 两个天体都是浸没在气体和尘埃盘间隙中的气态巨行星。

发现正在形成的行星的细节

天文学家使用甚大望远镜上的 SPHERE 仪器直接对物体进行成像。然后，他们将 GRAVITY+ 应用到 VLT 干涉仪上，以确认该信号对应的是正在吸积过程中的行星，而不是圆盘中的一团物质。

WISPIT 2c 的确认需要最近对 GRAVITY+ 仪器进行升级，这使得将来自行星的微弱信号与来自附近恒星的强光分开成为可能。马克斯·普朗克地外物理研究所的研究员 Guillaume Bourdarot 强调了这项技术对于磁盘内部区域检测的重要性。

这两颗行星在原行星盘的明确间隙内占据着不同的位置。当形成体吸引并消耗周围的气体和灰尘时，这些间隙就会出现，从而塑造周围环境的结构。

WISPIT 2原行星盘的结构

WISPIT 2 周围的圆盘具有特别大的尺寸以及环和间隙的图案，使得更容易解释正在发生的过程。该研究的合著者克里斯蒂安·金斯基（Christian Ginski）解释说，这些特征表明该系统不同区域正在进行行星形成活动。

结构清晰的大圆盘使 WISPIT 2 与迄今为止观察到的其他系统区分开来。可见的环和深间隙表明物质继续在已探测到的行星上积累。

天文学家还在圆盘的外部发现了一个更小、更微妙的间隙。戈尔韦大学的克洛伊·劳勒指出，这种结构可能与尚未直接证实的第三颗行星的活动相对应。

与 PDS 70 系统的比较

WISPIT 2 加入 PDS 70 系统，成为唯一一个已知的观察到两颗行星围绕同一恒星同时形成的案例。与 PDS 70 不同，WISPIT 2 的圆盘更广泛，并表现出更明显的环和间隙结构。

WISPIT 2 恒星很年轻，在早期阶段与太阳相似，这使得该系统成为了解像我们这样的行星系统在数十亿年前是如何形成的一个有价值的实验室。检测到的行星是气态巨行星，类似于外太阳系中的行星。

该团队结合了多种观测技术，克服了 WISPIT 2c 与其主星距离太近所带来的挑战。这种方法表明在行星演化的早期阶段探测行星的能力不断进步。

探测其他行星的可能性

在圆盘最远的区域发现的微妙间隙具有较小的深度和宽度，这表明可能存在质量接近土星的天体。未来几年，使用更灵敏的仪器进行的新观察可能会证实或反驳这一假设。

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ESO 的超大望远镜目前正在建造中，预计将能够拍摄到 WISPIT 2 系统的更详细图像。这些未来的观测将有助于更精确地绘制已知行星的运动和生长图。

天文学家计划继续监测该系统，以监测盘结构的变化以及正在形成的行星之间可能的相互作用。目前的数据已经提供了行星构造过程中间隙和环如何形成的直接证据。

观察的科学重要性

同时探测处于不同阶段和距离的两颗行星扩大了对行星结构多样性的理解。研究人员强调，该系统为实时研究原行星盘的演化提供了难得的机会。

WISPIT 2 位于天鹰座，距地球约 430 光年。这个距离允许使用大型地面望远镜进行高质量的观测。

研究结果发表在《天体物理学杂志快报》上，基于最近观测活动中收集的数据。直接成像和高精度光谱学的结合增强了所探测物体的行星性质。

技术进步使这一发现成为可能

GRAVITY+ 仪器升级是隔离 WISPIT 2c 信号的关键，WISPIT 2c 的轨道比 WISPIT 2b 距离恒星更近。该技术结合了来自多个望远镜的光线，以实现卓越的角分辨率。

SPHERE 仪器专门从事高对比度成像，可以根据圆盘和恒星的亮度直接可视化行星。两个数据集的整合消除了关于观察到的信号来源的模糊性。

来自莱顿天文台和戈尔韦大学等多个机构的研究人员参与了分析。这项集体工作表明了国际合作在推进系外行星天文学方面的重要性。

WISPIT 2 的原行星盘继续揭示有关巨行星形成机制的细节。与两具已确认尸体相关的深间隙表明它们仍然从周围环境中积累了大量物质。

天文学家希望未来的观测能够确认第三个候选行星是否真的对应于正在形成的行星。无论如何，该系统已经提供了有关年轻恒星多环盘动力学的有价值的数据。