这颗系外行星有共享同一轨道的“兄弟姐妹”吗？

这颗系外行星有共享同一轨道的“兄弟姐妹”吗？本章共1112字, 更新于: 2024-12-16 16:25:56

这张照片是由欧洲南方天文台(ESO)合作的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)拍摄的，显示了年轻的颗系行星系统PDS 70，距离地球近400光年。外行该系统的共享中心有一颗恒星，行星PDS 70 b(用实心黄色圆圈突出显示)围绕它运行。同轨在与PDS 70b相同的兄弟姐妹轨道上，由实心黄色椭圆指示，颗系天文学家探测到一团碎片(用黄色虚线圈出)，外行可能是共享一颗新行星的建筑材料或已经形成的一颗行星的残余。主导图像的同轨环状结构是一个环绕恒星的物质圆盘，行星就是兄弟姐妹从这个圆盘中形成的。事实上，颗系在这个系统中还有另一颗行星:PDS 70c，外行在圆盘内缘的共享3点钟方向。鸣谢:ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/Balsalobre-Ruza等人。同轨
（神秘的地球uux.cn）据ESO：利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)，天文学家发现了一颗围绕遥远恒星运行的行星的可能“兄弟”。该团队已经探测到一团碎片，可能正在分享这颗行星的轨道，他们认为这可能是一颗新行星的建筑材料或已经形成的一颗行星的残余。如果得到证实，这一发现将是迄今为止两颗系外行星可以共享一个轨道的最强有力的证据。
“20年前，有人从理论上预测，质量相似的行星对可能共享其恒星周围的同一轨道，即所谓的特洛伊或共轨行星。西班牙马德里天体生物学中心的学生Olga Balsalobre-Ruza说:“我们第一次发现了支持这一观点的证据。”她领导了今天发表在《天文学与天体物理学》上的论文。
特洛伊，即与行星在同一轨道上的岩石天体，在我们的太阳系中很常见，最著名的例子是木星的特洛伊小行星——超过12，000个岩石天体与气体巨人在同一轨道上围绕太阳旋转。天文学家预测，特洛伊，尤其是特洛伊行星，也可能存在于除太阳以外的恒星周围，但证据不足。
“迄今为止，太阳系外的特洛伊行星(Exotrojans)就像独角兽一样:理论上允许它们存在，但没有人探测到它们，”合著者、天体生物学中心的高级研究员豪尔赫·利略-博克斯说。
现在，一个国际科学家小组利用ALMA(ESO是其合作伙伴)找到了迄今为止最强有力的观察证据，证明特洛伊行星可能存在于PDS 70系统中。这颗年轻的恒星已知拥有两颗巨大的类木星行星，PDS 70b和PDS 70c。通过分析该系统的ALMA观测档案，该团队在PDS 70b轨道上预计存在特洛伊木马的位置发现了一片碎片云。
特洛伊木马占据了所谓的拉格朗日区，这是行星轨道上的两个延伸区域，恒星和行星的联合引力可以捕获物质。研究PDS 70b轨道的这两个区域，天文学家从其中一个区域探测到一个微弱的信号，表明质量大约是我们月球两倍的碎片云可能存在于那里。
该团队认为，这片碎片云可能指向这个系统中现有的特洛伊世界，或者一个正在形成的星球。“谁能想象两个世界共享一年的时间和适宜居住的条件？“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像木星一样与成千上万颗小行星共享轨道，但让我震惊的是，行星可以共享同一轨道。”
“我们的研究是在共轨行星形成的早期寻找它们的第一步，”合著者、天体生物学中心的高级研究员努里娅·胡·莫拉说。智利科学办公室的ESO负责人Itziar De Gregorio-Monsalvo也参与了这项研究，他补充说:“这为特洛伊木马的形成，它们如何进化以及它们在不同行星系统中的出现频率提出了新的问题。”
为了完全确认他们的探测，该团队需要等到2026年之后，届时他们将利用ALMA来观察PDS 70b和它的兄弟碎片云是否沿着它们的轨道一起围绕恒星移动。“这将是系外行星领域的一个突破，”Balsalobre-Ruza说。
De Gregorio-Monsalvo总结道:“这个主题的未来非常令人兴奋，我们期待着计划于2030年扩展的ALMA功能，这将大大提高阵列在许多其他恒星中表征特洛伊木马的能力。

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