已发现的绝大多数系外行星都位于与我们的太阳系大致相似的恒星系统内:中心有一颗(有时是两颗或更多)恒星,行星以不同的距离运行。但最近的研究发现了一些非常不寻常的东西:可能是共享同一轨道的两颗系外行星,如果得到证实,这将是此类的首次发现。
天文学家使用名为阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 的地面阵列来研究 PDS 70 恒星周围的系统,该系统距离我们 400 光年,有两颗已知的系外行星围绕其运行,称为 PDS 70 b 和 c。但对 PDS 70 b 的观测发现,其轨道上有一片碎片云,这些碎片云可能形成共享同一轨道的兄弟行星。

“二十年前,理论上预测,质量相似的成对行星可能围绕其恒星共享相同的轨道,即所谓的特洛伊行星或共轨行星。马德里天体生物学中心的主要作者奥尔加·巴尔萨洛布雷-鲁扎(Olga Balsalobre-Ruza)在一份声明中说:“我们第一次发现了支持这一想法的证据。”
在我们的太阳系中,有很多小天体共享行星轨道的例子,例如木星特洛伊小行星。甚至还有共享地球轨道的小行星。但天文学家从未在太阳系之外见过特洛伊木马,也从未见过特洛伊行星,尽管理论上它们是存在的。
“到目前为止,Exotrojans(太阳系外的特洛伊行星)就像独角兽:理论上允许它们存在,但从未有人检测到它们,”合著者、天体生物学中心的豪尔赫·利洛-博克斯(Jorge Lillo-Box)说。
PDS 70 系统中发现的碎片云的相关性在于它具有巨大的质量——研究人员估计该云的质量大约是月球质量的两倍——因此它可能正在形成第二颗行星。或者甚至可能在尘埃中已经存在一颗行星。
“谁能想象两个世界拥有相同的一年时间和宜居条件?我们的工作是这种世界可能存在的第一个证据。”Balsalobre-Ruza 说。 “我们可以想象一颗行星可以与数千个小行星共享其轨道,就像木星的情况一样,但令我震惊的是行星可以共享相同的轨道。”
为了了解更多信息,研究人员计划在 2026 年再次使用 ALMA 来观察该系统,看看行星和云团如何在其轨道上移动。
该研究发表在《天文学与天体物理学》杂志上。