天文学家发现已知最年轻系外行星:诞生不足百万年

宇宙科学 阅读:4 2026-09-18 09:19:40 评论:0

  一颗年龄不到100万岁的行星,最近被确认为人类已知最年轻的系外行星。2026年9月16日,研究团队在《天体物理学杂志快报》发表论文,宣布确认系外行星 Elias 2-24 b——它与木星质量相当,距地球约450光年,目前仍浸泡在孕育它的气体与尘埃盘中,仍在不断吸收周围物质、继续长大。

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  这一发现颇有些"从旧照片里找出新面孔"的意味。约十年前,智利阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)在恒星 Elias 2-24 周围的尘埃盘中拍摄到一个空隙,欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)随后又在空隙里看到一个微弱的亮点。原行星盘里的空隙通常意味着有行星在清空自己的轨道,但以当时的主流理论,在那样偏远的位置这么快就孕育出行星,几乎说不通。这颗"候选行星"的身份因此争论了整整十年。

  转机来自夏威夷 W. M. Keck 天文台的档案数据。智利迭戈波塔莱斯大学博士生 Andrea Bernardi 领衔的团队翻查了七颗拥有碎片盘的恒星观测记录,利用Keck近红外相机NIRC2的日冕仪——它能遮挡母星的强光,让行星反射的微弱光线现形。团队比对2018年与2020年的存档图像后发现,同一点亮源跟随母星一同移动,既不是探测器的坏点,也不是背景恒星,而确实是一颗行星。"行星就应该出现在空隙中,因为正是它们雕刻出了这些空隙,"Bernardi说,“而这恰恰是我们找到 Elias 2-24 b 的地方。”

  此前的"最年轻系外行星"纪录由四颗行星共同保持——分别围绕恒星 PDS 70 和 WISPIT 2 运转,年龄都超过500万岁。Elias 2-24 b 把这一纪录一下子拉低到不足100万年。研究共同作者、智利天体物理研究所教授 Lucas Cieza 坦言:“我们现有的行星形成模型本就已经很难解释之前的最年轻纪录保持者了。Elias 2-24 b 告诉我们,即便最好的行星形成模型,也仍然遗漏了一些重要过程。”

  原因在于"太快、又太远":主流理论认为,巨行星经由核吸积过程形成,尘埃先粘成星子、星子聚成核心、核心再吸积气体长成木星级行星;按模型估算,在相当于木星与太阳的距离上造出一颗木星级行星需要约500万年,越往外越慢。而这颗行星年龄不到100万岁,轨道却位于距母星约55个天文单位处——约相当于木星到太阳距离的10倍,两个条件都朝着"最难"的方向拉满了。

  发现它的意义,正在于提供了一个难得的"现场样本"。系外行星多数通过凌星法发现,天然偏向距离近、周期短的天体,而裹在尘埃里的"婴儿行星"极难看清,因此人类确认的约6000颗系外行星大多已数十亿岁、紧贴母星。Elias 2-24 b 让科学家得以在行星仍在生长的阶段直接观测它,也为检验巨行星形成理论提供了标尺。研究团队表示,随着美国航天局"南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜"(已于2026年8月30日发射)搭载的新一代日冕仪投入使用,这类"婴儿行星"的探测与进一步研究将变得更为容易。

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