天文学家利用美国国家航空航天局(NASA)、欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)联合研制的詹姆斯·韦布空间望远镜上搭载的中红外仪器(MIRI)在热红外波段前所未有的灵敏度,在距离地球640万年的恒星TWA 7周围的三环碎屑盘中搜寻系外行星。
充满尘埃和岩石物质的碎屑盘在年轻和年老的恒星周围均有发现,不过由于年轻恒星周围的碎屑盘更亮,所以更容易被探测到。它们通常具有可见的环或间隙,据信是由在恒星周围形成的行星造成的。
TWA 7是一颗年轻的低质量(0.46个太阳质量)M型恒星,位于唧筒座,距离地球约111光年。这颗恒星也被称为CE Antilae或TYC 7190 – 2111 – 1,是天琴座TW星协的成员。其近乎正面朝向的三环碎屑盘,使其成为韦布高灵敏度中红外观测的理想目标。
巴黎天文台 – PSL、格勒诺布尔阿尔卑斯大学和法国国家科学研究中心(CNRS)的天文学家安妮 – 玛丽·拉格朗日博士表示:“我们的观测发现了一个强有力的候选行星,它塑造了TWA 7碎屑盘的结构,其位置恰好是我们预期能找到这种质量行星的地方。”
2024年6月21日,拉格朗日博士及其同事利用韦布的MIRI仪器上的日冕仪,仔细抑制了主恒星的强光,以揭示附近的微弱天体。这种被称为高对比度成像的技术,使天文学家能够直接探测到那些否则会淹没在主恒星强烈光芒中的行星。
在使用先进的图像处理技术减去残留的恒星光后,在TWA 7附近发现了一个微弱的红外源,可与背景星系或太阳系天体区分开来。该源位于之前地面观测发现的TWA 7周围三个尘埃环之一的间隙中。
其亮度、颜色、与恒星的距离以及在环中的位置,与一颗年轻、寒冷、质量与土星相当的行星塑造周围碎屑盘的理论预测相符。约翰霍普金斯大学和空间望远镜科学研究所的天文学家玛蒂尔德·马林博士说:“这台天文台使我们能够拍摄到质量与太阳系行星相似的行星图像,这代表着我们在理解行星系统(包括我们自己的太阳系)方面向前迈出了激动人心的一步。”
研究小组的初步分析表明,这..
一旦得到证实,这一发现将标志着首次有行星被直接与塑造碎屑盘联系起来,并可能为特洛伊盘(被困在行星轨道上的尘埃集合)提供首个观测线索。天文学家表示:“这些发现凸显了韦布探索附近恒星周围以前未被发现的低质量行星的能力。”
“正在进行和未来的观测将致力于更好地确定候选天体的性质,验证其行星身份,并加深我们对年轻系统中行星形成和盘演化的理解。”“这一初步结果展示了韦布为系外行星发现和表征开辟的令人兴奋的新前沿。”这一发现发表在《自然》杂志的一篇论文中。

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