天文学观测到行星形成

荷兰莱顿大学的研究团队利用VLT直接观察到木星级行星正在形成的样貌。

这个原恒星系统距离地球约370光年,编号为PDS70,年龄仅500万年,尚未点燃核融合反应进入主序星阶段。其周边的原行星盘宽约140 AU,但其中有个相当宽大、20到40AU的空隙,去年天文学家便在这个空隙中发现了其中一颗行星PDS70b。

艺术家展示的围绕年轻恒星PDS70运行的两颗巨大的气态行星

透过VLT的自适应光学系统,研究团队使用多单元光谱仪,同时记录Hα波段的亮度与光谱。多单元光谱仪捕捉原行星盘中氢气的流向,意外发现氢气还流向另外一颗可能的行星PDS70c,经过图像处理将中央恒星移除之后的结果如下图所示,PDS 70 b和PDS 70c的质量都是木星的许多倍。

PDS 70 b(左下)和c(右上)ESO / S. Haffert (Leiden Observatory)

根据目前的观测结果,PDS70c的质量似乎不如PDS70b。两颗行星仍在成长阶段,不过依照目前的成长速度,应该需要5000万甚至1亿年才会成长到如此大小,但这个原恒星都没有这么古老,显然这两颗行星在过去经历了非常快速的成长过程。

两颗行星目前处于2:1的轨道共振频率,也就是PDS70c的公转周期是PDS70b的两倍。根据太阳系形成的大迁徙假说,木星与土星都曾经历过向内迁徙而后又向外迁徙的过程。如今这两颗行星是否会如假说所描述的进行迁徙,科学家们都相当期待,以验证假说的真实性。

参考文献:

https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/astronomers-directly-detect-newborn-planets/

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