天文學(xué)家利用歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡，首次拍攝到一顆年輕的類太陽恒星伴隨著兩顆巨大系外行星。具有多顆系外行星的系統(tǒng)圖像極其罕見，到目前為止，天文學(xué)家從未直接觀測(cè)到超過一顆行星繞著一顆類似太陽的恒星運(yùn)行。

這些觀測(cè)可以幫助天文學(xué)家了解行星是如何圍繞我們的太陽形成和演化的。歐洲南方天文臺(tái)（ESO）在一張甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）圖像中揭示了一個(gè)正在誕生的行星系統(tǒng)。

現(xiàn)在，同樣甚大望遠(yuǎn)鏡，使用同樣的儀器拍攝了第一張圍繞類似太陽恒星行星系統(tǒng)的直接圖像，這顆恒星距離我們大約300光年，被稱為TYC 8998-760-1。荷蘭萊頓大學(xué)博士生亞歷山大·博恩領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)發(fā)表在《天體物理學(xué)》期刊上的新研究，他說：這一發(fā)現(xiàn)是一個(gè)與我們太陽系非常相似環(huán)境的快照，但它處于恒星系演化的早期階段。盡管天文學(xué)家間接探測(cè)到了我們銀河系中數(shù)以千計(jì)的系外行星。

但只有一小部分系外行星被直接成像，合著者、萊頓大學(xué)副教授馬修·肯沃西說：直接觀測(cè)對(duì)于尋找支持生命的環(huán)境非常重要。圍繞同一顆恒星兩個(gè)或更多個(gè)系外行星的直接成像更加罕見；到目前為止，只有兩個(gè)這樣的系統(tǒng)被直接觀測(cè)到，它們都圍繞著恒星，與太陽明顯不同。新拍攝圖像是首個(gè)圍繞類似太陽恒星多于一顆系外行星的直接圖像。早在2004年，歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡也是第一臺(tái)直接拍攝系外行星圖像的望遠(yuǎn)鏡。

當(dāng)時(shí)它捕捉到了棕矮星周圍的一點(diǎn)光，褐矮星是一種“失敗”的恒星。來自比利時(shí)魯汶大學(xué)的博士后研究員馬達(dá)萊娜·雷吉亞尼(Maddalena Reggiani)說：我們團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)能夠拍攝到兩個(gè)氣態(tài)巨星同伴圍繞著一個(gè)年輕類似太陽恒星運(yùn)行的第一張照片。這兩顆行星在新的圖像中可以看到，是距離母星很遠(yuǎn)的兩個(gè)亮點(diǎn)，位于畫面的左上角。通過在不同時(shí)間拍攝不同的圖像，研究小組能夠?qū)⑦@些行星與背景恒星區(qū)分開來。

首次拍攝到

這兩顆氣體巨星圍繞著主星旋轉(zhuǎn)，距離分別為地日距離的160倍和320倍。這使得這兩顆行星離恒星比木星和土星離太陽的距離要遠(yuǎn)得多，它們的位置分別只是地-日距離的5倍和10倍。研究小組還發(fā)現(xiàn)，這兩顆系外行星比我們太陽系內(nèi)行星要重得多，內(nèi)行星的質(zhì)量是木星14倍，外行星的質(zhì)量是木星6倍。研究團(tuán)隊(duì)在尋找像太陽這樣但年輕得多的恒星周圍的年輕巨型行星時(shí)，拍攝了這個(gè)系統(tǒng)。

這顆恒星TYC8998-760-1只有1700萬年的歷史，這是我們太陽一個(gè)非常年輕的版本。多虧了球體日冕儀的高性能，這些圖像才成為可能，球體日冕儀使用一種名為日冕儀的設(shè)備阻擋來自恒星的明亮光線，從而可以看到暗淡得多的行星。雖然較年長(zhǎng)的行星，如我們太陽系中的行星，太冷了，無法用這種技術(shù)發(fā)現(xiàn)，但年輕的行星更熱，因此在紅外線下會(huì)發(fā)出更明亮的光。通過拍攝過去一年的幾張照片，以及使用2017年的較舊數(shù)據(jù)。

研究小組已經(jīng)確認(rèn)這兩顆行星是該恒星系統(tǒng)的一部分。對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)一步觀察，包括未來的歐洲南方天文臺(tái)極大望遠(yuǎn)鏡(ELT)，將使天文學(xué)家能夠測(cè)試這些行星是在距離恒星較遠(yuǎn)的當(dāng)前位置形成的，還是從其他地方遷移過來的。極大望遠(yuǎn)鏡還將有助于探測(cè)同一系統(tǒng)中兩顆年輕行星之間的相互作用。未來的儀器，如極大望遠(yuǎn)鏡上的那些儀器，將有可能探測(cè)到這顆恒星周圍質(zhì)量更低的行星，這標(biāo)志著理解多行星系統(tǒng)的一個(gè)重要里程碑。

博科園｜研究/來自：歐洲南方天文臺(tái)ESO

參考期刊《天體物理學(xué)》

DOI: 10.3847/2041-8213/aba27e

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