美国国家航空航天局于9月16日宣布,天文学家已确认埃利亚斯2-24 b是目前已知最年轻的行星,研究所确定的年龄还不到一百万年。这个年龄描述的是它仍处于形成早期的状态。这颗行星仍在环绕母恒星的气体和尘埃盘中持续生长,其质量约与木星相当,这里所说的质量大致相当,并非大小的精确测量;它所在的恒星系统距离地球约450光年。研究人员由此获得一次难得的观测机会,可以直接了解行星形成初期的情形,看到一颗尚未结束生长过程的年轻世界。
这项研究由智利迭戈·波塔莱斯大学博士研究生安德烈亚·贝尔纳迪领导,成果刊登于《天体物理学杂志快报》。据美国国家航空航天局介绍,团队检查了夏威夷凯克天文台保存下来的观测档案,范围涵盖七颗恒星。此次研究通过重新检查这些历史记录来寻找年轻行星的踪迹。观测使用日冕仪遮挡恒星刺眼的光芒,使研究人员能够在恒星周围的盘内寻找亮度低得多的行星信号,从母恒星明亮的光芒中辨认这些暗淡天体。这种遮光办法使研究人员有机会看到通常被恒星光芒掩盖的行星。
确认这颗行星的证据来自多台望远镜的共同观测。美国国家航空航天局表示,智利的阿塔卡马大型毫米波及亚毫米波阵列最初发现盘中存在一道空隙,欧洲南方天文台的甚大望远镜随后在那里发现一个微弱光点。研究团队又在凯克天文台2018年和2020年的档案中找到同一天体。这些资料让团队能够把不同年份的观测联系起来,比较同一个光点在不同时间的表现。分析它随时间发生的运动后,研究人员认为这些迹象支持行星的解释,而非背景恒星或成像缺陷。
美国国家航空航天局给出的距离是,这颗天体与母恒星相隔约55倍日地距离。该机构解释,现有模型认为,在木星所处的距离形成木星大小的行星,大约需要五百万年;在距离恒星更远的地方,按照这些模型的预测,在更遥远的轨道位置完成这样的形成过程,所需时间还会更长。因此,在如此遥远的位置发现如此年轻的巨大行星,为试图解释行星生长速度的科学家提出了挑战,也要求他们审视现有模型给出的形成时间。
论文共同作者卢卡斯·西耶萨向美国国家航空航天局表示,当前模型仍然缺少一些重要过程。这次发现提供了在行星形成期间进行观测、并据此检验模型的机会,也让科学家能够将理论预测与尚在生长的实际天体进行比较。年轻行星被尘埃遮蔽,因此很难被探测到。该机构指出,找到更多这类天体将帮助研究人员完善理论;如果缺少这样的直接观测,相关理论就主要依赖计算机模拟和间接证据来解释行星诞生的过程。
凯克天文台表示,研究人员希望取得光谱和更准确的质量测量,以研究大气、温度及持续生长。美国国家航空航天局指出,更强大的日冕仪,包括罗曼空间望远镜上的仪器,有望让此类探测更容易,并揭示在更小轨道上运行的行星。这意味着,在观测条件改善后,研究人员将更有机会找到今天容易被恒星光芒掩盖的目标。
评论