新生恒星周围翻滚的尘埃上闪烁的阴影让我们难得一睹太阳系在数十亿年前是如何形成的。
一颗名为“TW Hydrae”的恒星周围光线的变化表明，围绕该恒星运行的巨大物质圆盘处于不平衡状态，以略有不同的倾斜角度运行。
新信号表明存在三个这样的摇晃圆盘，它们不平衡的排列表明存在多个婴儿行星正在形成，它们的重力牵引着圆盘并将它们拉斜。
“我们以前从未在原行星盘上真正见过这种情况。它使系统比我们最初想象的要复杂得多，”天文学家约翰·德布斯说欧空局和太空望远镜科学研究所的 AURA。
多年来，TW Hydrae 一直受到行星科学家的特别关注。它只有大约800万年的历史。对于一个明星来说，这太年轻了；相比之下，太阳的年龄约为 46 亿年。它太年轻了，还没有开始在其核心燃烧氢。
它的质量仍在增加并不断收缩，因为随着恒星的生长，引力将其束缚得更紧密。它的质量约为太阳的 60%，但半径略大于太阳。事实上，TW Hydrae被认为看起来很像太阳刚出生时的样子。
当恒星形成时，它们会从周围的空间中吸收尘埃和气体。这种物质排列成一个围绕恒星旋转的圆盘，从内缘供给恒星。行星就是从这个圆盘诞生的。一些物质聚集在一起，形成越来越大的团块，这些团块相互碰撞，形成行星。
因为它们是从一个或多或少平坦的圆盘中诞生的，所以一旦一切都完全形成，这些行星就会在围绕恒星的或多或少平坦的平面上绕恒星运行。
TW Hydrae 的定向方式使我们可以正面看到这个原行星盘。由于距离我们只有大约 200 光年，我们可以坐在前排观看一个行星建筑工地，它看起来与我们的家园系统非常相似，可以让我们深入了解太阳系是如何诞生的。
回到2017年分析哈勃图像的天文学家发现，TW Hydrae 的圆盘周围有一个阴影，每 16 年顺时针旋转一次。当时，他们认为阴影可能是一个看不见的婴儿行星由圆盘中的物质聚集在一起并导致圆盘的某些部分在稍微不同的平面上运行的证据。
2021 年，天文学家将哈勃望远镜转回 TW Hydrae 进行更多观测。这就是事情变得有点棘手的地方。
“我们发现影子做了完全不同的事情，”德贝斯 说。
“当我第一次查看数据时，我认为观察结果出了问题，因为这不是我所期望的。一开始我很困惑，我所有的合作者都说：发生了什么事？我们真的必须我们摸不着头脑，花了一段时间才真正找到一个解释。”
该团队设计了一些潜在的解决方案，并进行了广泛的建模，看看他们是否能够找出导致阴影奇怪变化的原因。结果表明，最可能的解释不仅仅是一个，而是两个摇晃的圆盘在第三个外圆盘上投射了阴影，这暗示着第二颗婴儿行星的存在。
“这两颗行星必须彼此相当接近，”德布斯解释说。 “如果其中一辆的移动速度比另一辆快得多，这一点在早期的观察中就会被注意到。这就像两辆赛车彼此靠近，但其中一辆慢慢地超越并超越另一辆。”
数据表明，第一个圆盘距离 TW Hydrae 5 到 6 个天文单位，第二个圆盘距离 TW Hydrae 6 到 7 个天文单位。就上下文而言，它绕太阳运行的距离为 5.2 个天文单位，因此这与太阳系架构非常一致。
当它们绕轨道运行时，它们的引力相互作用导致圆盘相对于彼此稍微倾斜，产生阴影，使远离恒星的圆盘范围变暗。阴影的深度表明轨道相对于外盘的倾斜度为 5 至 7 度。
这也与太阳系是一致的。虽然这里的行星大多聚集在一个平面周围，但它们的轨道倾角变化最多 7 度（即），如果算上冥王星的话就是 17。这意味着TW Hydrae可以为我们提供一个了解太阳系轨道倾角如何形成的窗口。
毫无疑问，未来对这颗迷人恒星及其婴儿行星系统的观测是有可能的。也许有了更强大的仪器，我们甚至可以找到。
该研究发表于天体物理学杂志。
