科学家首次观测到行星形成

科学家们第一次观察到一颗行星正在形成，并捕捉到了尘埃和气体粒子聚集在一起形成遥远太阳系中的原行星的图像。

来自美国和澳大利亚的研究人员观察到了太阳系中一颗名为 LkCa 15 的恒星周围发生的现象，该恒星距离地球 450 光年。对于天文学家来说，捕捉到一颗正在形成的行星是令人兴奋的第一次，因为在我们迄今为止发现的近 2000 颗系外行星中，没有一颗正在形成过程中。

“这是我们第一次对一颗我们可以说仍在形成的行星进行成像，”斯蒂芬妮·塞勒姆说亚利桑那大学的天文学家，她与同事凯特·福莱特（Kate Follette）领导了这项研究。

“以前没有人成功且明确地探测到一颗正在形成的行星，”现为斯坦福大学研究员的福莱特说道。 “总是有不同的解释，但在这种情况下，我们直接拍了一张照片，这一点很难反驳。”

图片来源：Stephanie Sallum/亚利桑那大学

研究结果发表于自然，描述了 LkCa15 如何被一种特殊的原行星盘包围，这种原行星盘是由恒星本身形成后残留的碎片围绕年轻恒星形成的。研究人员的假设——现在得到了他们的图像的支持——是行星在圆盘内部形成，由碎片和尘埃聚集在一起。

“我们选择这个系统的原因是因为它是围绕一颗非常年轻的恒星构建的，该恒星具有恒星形成过程中留下的物质，”福莱特说。 “它就像一个大甜甜圈。这个系统很特别，因为它是少数几个具有太阳系大小间隙的圆盘之一。而创造这个间隙的方法之一就是在那里形成行星。”

在这种情况下，LkCa15 的年龄约为 200 万年，但这对于一颗恒星来说相对较年轻，而且对于该系统来说仍然具有能够孕育新行星的星周碎片盘。

多达三颗行星正在围绕恒星形成，研究人员在 2009 年至 2015 年间使用先进的工具追踪了它们的行星运动，其中包括世界上最大的望远镜、亚利桑那州的大型双目望远镜 (LBT) 和麦哲伦望远镜在智利。

利用望远镜和麦哲伦望远镜的自适应光学系统 MagAO，研究人员能够区分两个发红光且非常热的物体的光谱指纹——正在形成的恒星和正在形成的行星 LkCa 15 b。

“当行星和恒星经历相同的生长过程时，它们都会发出单一的暗红光。”福莱特说。 “我们能够将这颗微弱行星的光线与明亮得多的恒星的光线分开，并看到它们都在生长并发出这种非常独特的红色阴影。”

区分它们并不容易，但现在研究人员已经成功识别了 LkCa 15 周围发生的形成，这可能使科学家更容易在遥远的恒星系统中检测到类似的行星形成。

研究人员之一、澳大利亚悉尼大学的彼得·塔希尔（Peter Tuthill）表示：“这是观测问题的一场完美风暴。”告诉美国广播公司的斯图尔特·加里。 “我们正试图看到隐藏在恒星光芒中的非常微弱的行星。”