当前位置: 华文世界 > 科学

韦伯望远镜新发现:揭秘六颗流浪行星,为恒星诞生揭开新篇章!

2024-09-01科学

流浪行星,也就是自由漂浮的行星质量天体,是一些行星大小的天体。它们可能是在星际空间形成的,也可能是原本属于某个行星系统,后来因为引力扰动而被甩了出来。自2000年首次观测到这类天体以来,天文学家已经发现了数百个不依附于任何恒星、在银河系的星际介质中自由漂浮的候选天体。有些科学家甚至估计,在银河系中可能就有多达2万亿个这样的流浪行星。

最近,一个使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的天文学家团队宣布了一个惊人的发现。他们在一个不太可能的地方——年轻的星云NGC 1333中发现了六个流浪行星候选者。这个星云位于距离我们大约一千光年的英仙座,是一个恒星形成的聚集地。这些行星的发现可能帮助天文学家更好地理解恒星和行星的形成过程。

这个研究团队由约翰霍普金斯大学的助理研究科学家Adam Langeveld领导。他们使用了韦伯的近红外成像仪和无缝光谱仪,对星团中的每个天体进行了光谱测量。这不仅让他们重新分析了19个先前观测到的棕矮星的光谱,还发现了一个新的棕矮星,它有一个行星质量的伴星。这一发现非常罕见,已经对我们现有的二元系统形成理论提出了挑战。但最令人兴奋的是,他们探测到了六个质量在木星5到10倍的行星,这些行星被称为超级木星。

这意味着这六个候选行星是通过与棕矮星和恒星相同的过程形成的最低质量的流浪行星。这项深光谱调查的目标,就是研究那些质量不足以成为恒星的巨大天体。韦伯的观测没有发现任何低于木星质量五倍的天体,这表明比这还轻的恒星天体更有可能以行星的方式形成。

这项研究的主要作者Langeveld说:「我们正在探测恒星形成过程的极限。如果你有一个看起来像年轻的木星的天体,它在适当的条件下可能已经成为一颗恒星吗?这是理解恒星和行星形成的重要背景。」

最有趣的是,这些流浪行星中最轻的一个估计只有五个木星质量,大约相当于1600个地球。由于尘埃和气体通常在恒星形成的早期阶段聚集成盘,所以这个行星周围存在碎片盘强烈表明它是以与恒星相同的方式形成的。然而,行星系统也是从碎片盘中形成的,这表明这些巨大的行星可能能够形成自己的卫星。这表明这些巨大的行星可能是一个微型行星系统的托儿所——就像我们的太阳系,但规模要小得多。

约翰霍普金斯大学的教务长、天体物理学家、这项研究的高级作者Ray Jayawardhana说:「事实证明,以恒星形成方式形成的最小的自由漂浮天体在质量上与绕附近恒星运行的巨大系外行星重叠。很可能这样的一对是以双星系统的方式形成的,来自收缩时分裂的云。自然产生的系统多样性是惊人的,它促使我们完善我们的恒星和行星形成模型。」

在接下来的几个月里,这个团队计划使用韦伯望远镜对这些流浪行星的大气进行后续研究,并将它们与棕矮星和气体巨星的大气进行比较。他们还计划在恒星形成区域搜索其他具有碎片盘的天体,以调查微型行星系统的可能性。他们获得的数据还将帮助天文学家完善对我们银河系中流浪行星数量的估计。新的韦伯观测表明,这些天体占目标星团中天体的大约10%。

目前估计我们银河系中的恒星数量在1000亿到4000亿颗之间,行星数量在8000亿到3.2万亿颗之间。以10%计算,这意味着有90到3600亿个流浪世界漂浮在那里。随着我们对宇宙的探索不断深入,未来我们可能有机会探索这些流浪行星,甚至我们的太阳也有可能捕获一些这样的天体。