詹姆斯·韦伯 (James Webb) 获得了遥远行星系统的壮丽景色

除了帮助我们了解宇宙中最早的星系并拍摄我们太阳系部分的令人惊叹的图像外,詹姆斯·韦伯太空望远镜还让天文学家更多地了解行星是如何形成的。虽然我们知道行星是由恒星周围的尘埃和气体盘形成的,称为原行星盘,但我们对这个过程还有很多不了解,特别是关于行星的形成如何影响周围系统的其他部分。

因此,当天文学家最近使用韦伯研究另一个行星系统中的小行星带并能够窥视恒星周围的尘埃环以了解行星形成的位置时,这是一个激动人心的时刻。

这张围绕着年轻恒星北落师门的尘埃碎片盘的图像来自韦伯的中红外仪器 (MIRI)。它揭示了三个嵌套的带,从恒星延伸到 140 亿英里(230 亿公里)。韦伯首次展示了前所未见的内部腰带。
这张围绕着年轻恒星北落师门的尘埃碎片盘的图像来自詹姆斯韦伯望远镜的中红外仪器 (MIRI)。它揭示了从恒星延伸出 140 亿英里的三个嵌套带。内带由韦伯首次公开。图片:NASA、ESA、CSA 图像处理:András Gáspár(亚利桑那大学)、Alyssa Pagan (STScI) 科学:András Gáspár(亚利桑那大学)

韦伯曾被用来研究位于南鱼座的北落师门星,它正在以类似于大约 40 亿年前我们太阳系中发生的方式形成行星。正在形成的行星本身是不可见的,但研究人员可以根据尘埃盘中的间隙推断出它们的存在。他们看到了三个同心圆盘,距离恒星总共 140 亿英里。

“我会将 Fomalhaut 描述为在我们银河系其他地方发现的碎片盘的原型,因为它的成分与我们在我们自己的行星系统中的成分相似,”位于图森的亚利桑那大学的首席研究员 András Gáspár 在一份声明中说。 “通过观察这些环中的图案,我们实际上可以开始勾勒出一个行星系统应该是什么样子的草图——如果我们真的能拍摄足够深的照片来看到可疑的行星。”

天文学家之前曾用哈勃望远镜观察过这个系统,但只能看到外环,但有了韦伯更强大的红外仪器,它也能看到内环发出的温暖尘埃光。这支持了那里有行星的想法,即使它们还不能被看到。

“我们绝对没有想到第二个中间带和更宽的小行星带会出现更复杂的结构,”共同作者 Schuyler Wolff 说。 “这种结构非常令人兴奋,因为每当天文学家看到圆盘中的间隙和环时,他们就会说,‘可能有一颗嵌入的行星在塑造环!’”

这种效应类似于木星标记我们太阳系小行星带末端的方式,因为小行星要么被推开,要么被吸收到行星中。通过研究像北落师门这样的遥远恒星系统,我们可以了解我们自己的太阳系是如何演化的。

该研究发表在《自然天文学》杂志上。


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