天文学家利用 JWST 发现了一颗新的系外行星;他们将这颗气态巨行星命名为 Eps Ind Ab。
更令人兴奋的是,系外行星已被直接成像为独立于其恒星观测的离散且独立的实体。这也是第一颗被拍摄到的系外行星约翰·韦斯特没有首先使用地面望远镜进行成像。
新发现的世界比 JWST 迄今为止研究的任何气态巨行星都要冷得多。一个超级绕其恒星运行,其间隔相当于海王星与太阳的距离。
这使得这一发现成为系外行星中的稀世珍宝,并可能成为系外行星科学新阶段的开始。
“当我们意识到我们已经拍摄到了这颗新行星时,我们感到很兴奋,”天文学家伊丽莎白·马修斯说德国马克斯·普朗克天文学研究所的教授。
“令我们惊讶的是,我们的 MIRI 图像中出现的亮点与我们预期的行星位置不符。之前的研究正确地识别出了该系统中的一颗行星,但低估了这颗超级木星气态巨行星的质量和轨道分离。”
迄今为止,世界各地的天文学家已经发现并证实了近乎5,700 颗系外行星,或太阳系外的行星,但其探测通常是我们所说的间接。
这意味着我们实际上并没有看到这颗系外行星。我们看到它对其主星的影响。一颗系外行星经过我们和恒星之间,使恒星的光线稍微变暗,同时系外行星的引力拉扯着恒星,导致恒星看起来摇晃,只是一点点。
我们不经常看到系外行星本身的原因是它们非常小、非常远,并且它们反射或发射的任何光都非常暗淡。
间接检测方法还以及距离主恒星非常近的系外行星,因为系外行星更有可能从恒星前面经过,而且更频繁,这意味着观测到它的几率要高得多。
但轨道距离较远的系外行星更有可能被直接探测到,因为距离越远意味着它们的光被恒星的光淹没的可能性就越小。这仍然相当困难——迄今为止,只有大约 25 颗系外行星被直接成像——但这种方法可以帮助我们更多地了解难以通过其他方式研究的外星行星系统的遥远范围。
Eps Ind Ab 的母星 Epsilon Indi A 是三星系统中的一颗橙矮星,距离地球仅 12 光年。经过长期观察,天文学家注意到 Epsilon Indi A 的行为有点奇怪。它似乎在移动,好像受到引力的牵引,不是由系统中另外两颗恒星中的一颗牵引,而是由围绕恒星本身运行的巨大世界牵引。
已经推断出了这颗暂定系外行星的属性,但由于没有更多数据,它的身份仍然难以捉摸。
这是 JWST 的提示。该红外望远镜可以像之前的其他太空望远镜一样探测微弱的光线,并且包括一个日冕仪为了阻挡恒星本身的光线,马修斯和她的同事们预约了时间来观察 Epsilon Indi A 周围的空间。
他们确实发现了一些东西,恒星轨道空间中的一个亮点。但令人惊讶的是,这并不是他们想象的地方。
“我们在数据中发现了一个与预期的系外行星不匹配的信号,”马修斯说。 “但这颗行星看起来仍然是一颗巨大的行星。”
根据他们的观察和档案数据,研究人员能够确定该点确实是一颗系外行星,而不是更遥远位置的其他物体。它似乎是一颗非常冷的气态巨行星,绕 Epsilon Indi A 运行约 200 年,距离约 28 个天文单位。海王星与太阳的距离约为 30 个天文单位。
此前的估计预测,这个世界的质量约为木星的三倍,距离为 8.8 个天文单位。我们期望发现的结果与实际发现的结果之间存在巨大差异,这突显了直接成像对于研究外星世界的价值。
我们对 Eps Ind Ab 的研究还没有结束。研究人员希望他们能够进行更多观测,深入了解其大气成分,并完善其轨道。
“从长远来看,我们还希望观察附近的其他行星系统,寻找可能逃脱探测的冷气态巨行星,”马修斯说。
“这样的调查将成为更好地了解气体行星如何形成和演化的基础。”
该研究发表于自然。









