最新新聞 (TW)

歐洲南方天文台記錄到兩顆巨行星在 WISPIT 2 恆星中形成

Sistema solar
Foto: Sistema solar -Vadim Sadovski/shutterstock.com

一個國際天文學家小組記錄了年輕恆星 WISPIT 2 周圍同時形成的兩顆行星。該系統顯示出一個由氣體和宇宙塵埃組成的巨大圓盤。該結構具有清晰的環和間隙,與太陽系早期的理論模型相對應。此次探測是使用位於智利的歐洲南方天文台的儀器進行的。觀測結果包含在最近一本關注恆星演化的科學出版物中。

觀測到的結構為我們自己的行星系統的過去提供了最接近的可用視圖。 WISPIT 2 恆星位於鷹座。這顆恆星在軌道上仍然保持著一個活躍的原行星盤。在這種高密度環境中,太空物質不斷聚集在一起,形成新的世界。這項發現動員了歐洲不同機構的研究人員致力於繪製深空地圖。

先進儀器證實氣態巨行星的存在

天文學家使用甚大望遠鏡上的兩台裝置證實了 WISPIT 2c 行星的存在。 SPHERE 儀器捕捉了此空間物體的直接影像。 GRAVITY+ 系統提供了驗證天體行星性質所需的數據。透過精確測量軌道運動進行驗證。如果沒有最近更新的 GRAVITY+,探測到如此靠近中心恆星的行星將不會具有相同的光學清晰度。

該國際團隊包括來自愛爾蘭戈爾韋大學和德國馬克斯普朗克地外物理研究所的研究人員。克洛伊·勞勒 (Chloe Lawlor) 領導了對在智利捕獲的數據進行分析的工作。博士生和主要作者能夠區分湍流物質盤中行星的訊號。處理影像需要先進的過濾技術來阻擋主恆星的眩目的光芒。

原行星盤的特徵和軌道動力學

WISPIT 2 周圍的光碟因其富有表現力的尺寸和明確的組織而引起人們的注意。該形狀超越了天文學家先前觀察到的其他系統結構。塵埃環和空白空間指示了重力作用的確切區域。在這些特定點,原行星已經去除或聚集了周圍的大部分氣體和塵埃。連續的軌道清潔過程會在捕獲的影像中產生可見的分區。

收集的數據揭示了形成系統中已識別的天體的具體細節。測量結果顯示每個物體相對於中心恆星的比例和位置。

  • WISPIT 2b 行星的質量約為木星的五倍。
  • 第一個物體的軌道大約是地球繞太陽的 60 倍。
  • 最近確認的 WISPIT 2c 質量較大,距離中心恆星較近。
  • 這兩個天體都被歸類為氣態巨行星,其成分與木星和土星相似。

行星的形成過程始於分散在太空中的塵埃和氣體顆粒。元素碰撞並透過萬有引力逐漸聚集在一起。星團達到足夠的質量並形成初級原行星。當新天體清除軌道周圍的物質時,它們會繼續生長。在 WISPIT 2 的具體情況中,兩顆行星已經在圓盤中形成了明顯的間隙。持續的運動留下了清晰的剩餘材料環。

與太陽系早期演化的相似之處

具有多個間隙的配置表示系統仍處於活躍的建置階段。研究人員在遠離恆星的區域發現了至少一個額外的間隙。這個區域的空間比其他區域顯得更窄更淺。有人懷疑那裡正在形成第三顆行星。根據團隊的初步估計,該天體的品質與土星相似。

WISPIT 2 系統再現了太陽系形成模型所描述的條件。該情景指的是大約 45 億年前的時期。當時,年輕的太陽被類似的氣體和塵埃盤包圍。這些物質逐漸轉變為今天已知的行星。目前的觀測為即時研究銀河系另一個恆星系統的這個過程提供了一個難得的機會。

之前只有一個案例記錄了兩顆行星同時形成。該事件發生在 PDS 70 系統中。然而,WISPIT 2 磁碟具有更大的尺寸和組織。規模上的差異使得這項新發現對於理解行星系統的完整演化至關重要。偵測到的氣態巨行星與處於膨脹初始階段的太陽系外行星具有直接特徵。

利用阿塔卡馬沙漠的新望遠鏡擴大研究

VISTA 望遠鏡拍攝的影像補充了甚大望遠鏡的觀測結果。該設備顯示了 WISPIT 2 周圍的完整星場。此資料集可以準確繪製恆星在太空中的位置。在捕獲過程中,圓盤結構出現在不同的波長處。視覺和紅外線訊息的結合擴大了對軌道上物質密度的理解。

研究人员计划利用未来的极大望远镜继续进行观测。該設備仍在阿塔卡馬沙漠建造中。新仪器应该能够对可能的第三颗行星提供更清晰的直接图像。该望远镜还将提供有关圆盘中物质运动的更多细节。光学分辨率能力将超过智利现有设备的极限。

確認更多行星的形成取決於使用高解析度設備進行的新觀測。目前的數據顯示磁碟繼續穩定發展。剩餘的材料自行組織成能夠產生額外世界的結構。團隊打算完善已識別物體的質量和軌道估計。未來的測量將需要對地面儀器進行精確校準。

引力動力學和恆星結構繪圖

這項發現強化了大型地面望遠鏡在研究早期系外行星的作用。所獲得的直接影像代表了可視化複雜空間過程能力的突破。在太陽系中,這些事件發生在數十億年前,但沒有直接記錄。目前的技術可以透過觀察完全發展的遙遠系統來繞過時間障礙。

這些結果有助於理解行星系統是如何根據原始行星盤組織的。距離中心恆星不同距離的兩顆氣態巨行星同時存在,提供了一個自然物理實驗室。該環境用於測試有關大規模行星遷移的理論。形成過程中的引力交互作用透過​​國際團隊收集的數據獲得了新的分析參數。