去年发现一颗行星坐在异常大距离其恒星- 16倍比冥王星离太阳更远——可能被踢出其出生地靠近恒星的过程类似于可能发生在我们自己的太阳系的早期历史。
图像从双子星球成像仪(GPI)在智利安第斯山脉和哈勃太空望远镜显示恒星有一个不平衡的彗星带代表一个非常打扰太阳系,并暗示地球相互作用,打乱了彗星接近发送系外行星的恒星可能流亡海外。
这颗行星甚至可能有自己的碎片环,被它拖着一起走。
加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)天文学副教授保罗·卡拉斯(Paul Kalas)说:“我们认为,这颗行星本身可能从彗星带捕获了物质,而这颗行星的周围有一个巨大的尘埃环或尘埃罩。”“我们进行了三次测试,发现了尘埃云存在的初步证据,但目前还没有定论。”
“这个星球上测量我们建议它可能比比较脏对象,我们做后续观测检查如果地球真的被一个磁盘-一个令人兴奋的可能性,”添加Abhi Rajan,亚利桑那州立大学的研究生分析行星的图像。
这类行星之所以令人感兴趣,是因为在它年轻的时候,我们的太阳系可能有一些行星被踢出了本区域,不再是我们今天看到的八颗行星之一。
“这是我们太阳系1300万年前的照片吗?””来源问道。“我们知道我们的彗星带,柯伊伯带,在进化过程中损失了很大一部分质量,但我们没有时间机器回到过去,看看它是如何被摧毁的。然而,其中一种方法是研究其他年轻恒星周围的引力干扰,这些干扰会赶走包括行星在内的许多物体。”
这种干扰可能是由一颗路过的恒星引起的,它扰乱了内行星,或者是系统中的第二颗大质量行星。GPI团队寻找了另一颗更靠近恒星的大行星,它可能与这颗系外行星发生了相互作用,但在天王星大小的轨道之外什么也没有发现。
卡拉斯和拉詹在早上7点的广播节目中讨论了观测结果。夏威夷时间12月1日(美国东部时间中午),在“极端太阳系III”期间,这是一系列关于系外行星的国际会议中的第三次,今年是1995年发现第一颗系外行星20周年纪念日。人们可以通过YouTube观看他们的聚会。
一篇以卡拉斯为主要作者的关于研究结果的论文发表在《科学》杂志上《天体物理学杂志》上2015年11月20日。
年轻,1300万岁的明星
这颗恒星名为HD 106906,位于Crux星座方向300光年远,与太阳相似,但要年轻得多:大约1300万年,而我们的太阳有45亿年。然而,行星被认为是在恒星历史的早期形成的,2014年,亚利桑那大学Vanessa Bailey领导的一个团队在恒星周围发现了一颗行星HD 106906 b,其质量是木星的11倍,位于恒星的遥远郊区,距离恒星高达650个天文单位(一个天文单位是地球到太阳的平均距离,即9300万英里)。
人们不认为行星是在离恒星及其周围的原行星盘这么远的地方形成的,因此有人认为这颗行星的形成与恒星很相似,它是由自己旋转的气体和尘埃云团凝结而成的。GPI和哈勃望远镜发现了一个不平衡的彗星带和围绕着这颗行星的可能的环,相反,它指出了恒星周围的碎片盘的正常形成,但一个剧烈的事件迫使它进入了一个更遥远的轨道。
2015年5月,卡拉斯和一个使用GPI的多机构团队在寻找其他行星时首次锁定了这颗恒星,并发现它周围环绕着一圈尘埃物质,其大小非常接近我们太阳系的柯伊伯带。卡拉斯说,中心区域——半径约50个天文单位的区域,比我们太阳系的行星所占据的区域略大——的空旷表明那里已经形成了一个行星系。
他立即重新分析了哈勃太空望远镜先前拍摄的这颗恒星的现有图像,发现尘埃物质环向更远的地方延伸,而且非常不平衡。在面对行星的一侧,尘埃物质垂直较薄,横跨的距离几乎与已知行星相当大,但在另一侧,尘埃物质垂直较厚,且被截断。
他说:“这些发现表明,整个行星系统最近一直受到未知扰动的冲击,导致其目前的不对称状态。”这颗行星的不同寻常之处在于,它的轨道可能与内行星系统的平面倾斜21度,而大多数行星通常靠近一个共同的平面。
卡拉斯和他的合作者推测,这颗行星可能起源于一个更靠近彗星带的位置,并且可能捕获了仍然围绕着这颗行星运行的尘埃物质。为了验证这一假设,他们仔细分析了GPI和哈勃的观测结果,揭示了这颗行星的三个特性,与围绕它的一个大尘埃环或罩相一致。然而,对于这三个属性中的每一个,都可能有不同的解释。
研究人员将利用哈勃太空望远镜进行更敏感的观测,以确定HD 106906b是否是第一批类似于土星及其光环系统的系外行星之一。
一个独立的团队使用位于智利的ESO超大望远镜上的行星探测仪器SPHERE确认了这颗恒星周围的内带尘埃。然而,直到卡拉斯调出哈勃高级巡天照相机的档案图像,碎片盘的不平衡性质才变得明显。
GPI的太阳系外行星的调查,由一个由天文学家组成的研究小组在加州大学伯克利分校和23个其他机构,目标是600的年轻恒星,大约不到1亿岁,了解行星系统随时间推移而发展和行星动力学可以塑造的最后安排像我们看到今天在我们太阳系的行星。GPI在Gemini South望远镜上运行,提供极高分辨率、高对比度的直接成像、积分场光谱和系外行星偏振测量。
了下:航空+国防




