圖說：這是天文學(xué)家第一次捕捉到行星正在形成時的畫面。圖片中心故意用黑色擋住的部分就是 PDS 70 恒星，其右側(cè)的亮點就是 PDS 70b 行星。天文學(xué)家不久前發(fā)現(xiàn)了圍繞 PDS 70 運行的第二顆“嬰兒”行星

　　圖說：PDS 70b 行星的紅外圖像(左)看起來更像是具有一個環(huán)繞其運行的圓盤(中)，而不是單單一顆行星(右)

　　北京時間 8 月 1 日消息，據(jù)國外媒體報道，天文學(xué)家花了數(shù)十年甚至幾百年的時間，希望能觀測到處于萌芽狀態(tài)的行星，2018 年，一個國際天文學(xué)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)在圍繞一些年輕恒星旋轉(zhuǎn)的原行星盤(由氣體和塵埃組成的圓盤)中，存在特殊的間隙結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)很可能是新形成的行星造成的，但不確定如何解釋這些間接的線索。

　　一年的時間很快過去，天文學(xué)家取得了重要的突破，他們對一顆名為 PDS 70 的恒星的觀測越來越詳細(xì)，不僅發(fā)現(xiàn)了一顆新生行星，還發(fā)現(xiàn)了第二顆行星可能存在的證據(jù)。PDS 70 恒星比太陽略小，距離地球約 370 光年，圍繞它運轉(zhuǎn)的這些行星非常年輕，似乎還在成長，更重要的是，其中一顆行星被自身的旋轉(zhuǎn)氣體和塵埃圓盤包圍，而這種結(jié)構(gòu)被認(rèn)為可以孵化出大型衛(wèi)星，如果該發(fā)現(xiàn)得到證實，就將為長期以來關(guān)于行星及其衛(wèi)星如何形成的觀點提供有力的支持。

　　最初的發(fā)現(xiàn)是在 2018 年 6 月，當(dāng)時有天文學(xué)家發(fā)布了一張圖片，一顆行星在 PDS 70 恒星周圍的原行星盤內(nèi)繞軌道運行，PDS 70 是一顆大約有 500 萬年歷史的年輕恒星(太陽的年齡大約是它的 1000 倍)，一個月后，另一項研究表明，當(dāng)熾熱的氫原子落在這顆行星上時，它發(fā)出了一束深紅色的光，表明該行星仍在不斷膨脹。

　　就在不久前，天文學(xué)家宣布 PDS 70 擁有第二顆巨大的“嬰兒”行星，它仍然在吸收周圍的氫，PDS 70 最厲害的地方在于，它至少擁有一顆行星，這是毫無疑問的，而第二顆行星存在的證據(jù)也非常令人信服。

　　這些發(fā)現(xiàn)大部分來自甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)，這是歐洲南方天文臺在智利阿塔卡馬沙漠建造的大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，由 4 臺相同的 8.2 米口徑望遠(yuǎn)鏡組成。為了找到第二顆行星，并進(jìn)一步確認(rèn)第一顆行星的存在，研究團(tuán)隊使用甚大望遠(yuǎn)鏡的新設(shè)備多目標(biāo)光譜探測儀(MUSE)來尋找它們釋放的氫，2018 年夏天的一個晴朗夜晚，他們獲得了數(shù)據(jù)，當(dāng)時 MUSE 還在接受測試，考慮到這些儀器探測這兩顆行星的能力是如此之強(qiáng)，未來的進(jìn)展真的很令人興奮。

　　到目前為止，這兩顆行星似乎很符合此前未經(jīng)驗證的行星形成理論的預(yù)測，早在 2012 年，天文學(xué)家第一次在 PDS 70 恒星的圓盤上發(fā)現(xiàn)了一條空曠且沒有塵埃的間隙帶，這條帶的起始位置相當(dāng)于天王星在太陽系中的軌道，并延伸至大約三倍的距離。

　　第一顆行星被命名為 PDS 70b，就在這個圓盤間隙帶的內(nèi)邊緣徘徊，但是，僅僅一顆行星還無法解釋為什么這個間隙如此之大，在理論上，兩顆行星會導(dǎo)致圓盤中出現(xiàn)更加寬闊的間隙，這正是新數(shù)據(jù)所顯示的，在間隙帶外邊緣附近發(fā)現(xiàn)的第二顆行星圍繞恒星運行一周的時間，是內(nèi)側(cè)行星運行一周時間的兩倍，一切似乎都開始聯(lián)系起來了。

　　PDS 70 與其明亮的行星距離遙遠(yuǎn)，因此天文學(xué)家可以調(diào)整觀測手段，進(jìn)一步揭示該恒星系的秘密。參與發(fā)現(xiàn)第二顆行星的空間望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的天文學(xué)家朱利安·吉拉德(Julien Girard)說：“PDS 70 正在成為一個基準(zhǔn)系統(tǒng)。”

　　天文學(xué)家通過甚大望遠(yuǎn)鏡的另一個新設(shè)備 Sinfoni——一個擁有自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的二維光譜成像儀器——對孕育衛(wèi)星的繞行星圓盤進(jìn)行了初步探測。在去年 PDS 70b 首次被發(fā)現(xiàn)之后，測量結(jié)果表明，來自 PDS 70b 的光線中包含了比單獨一顆行星更多的紅光，這些數(shù)據(jù)揭示該行星周圍存在一個塵埃物質(zhì)圓盤，它能吸收熱量，然后以紅外線波長重新釋放熱量。

　　在太陽系形成的模型中，像這樣的小圓盤最終合并成了衛(wèi)星，例如伽利略發(fā)現(xiàn)的四顆木星衛(wèi)星。如果這些初步觀測得到其他天文臺的證實，那就能為太陽系形成模型提供有力的證據(jù)，這很好地證實了巨型行星周圍可以存在一個環(huán)繞其運行的圓盤，木星并沒有那么特別。在太陽系中，木衛(wèi)二和土衛(wèi)二這兩個最有希望尋找生命的星球就圍繞著巨大的行星運行，如果巨型氣態(tài)行星幼年時經(jīng)常擁有可以制造衛(wèi)星的圓盤，那么“也許木衛(wèi)二或土衛(wèi)二在銀河系中相當(dāng)常見。”
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