搜索系外衛星之旅,ALMA 首度拍下環行星物質盤

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 28 日 18:25 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


我們的太陽系內就有上百顆衛星,那麼系外行星系統應該也都帶有衛星,只是後者基本上小到我們根本找不出來。直到最近,天文學家首度有了明確證據表明,一顆年輕的系外巨行星周圍存在一個環行星盤,質量可形成至少 3 顆像月球的衛星。

與尋找明亮又巨大的恆星相比,搜索黯淡系外行星已是當今很強大的技術,但以銀河系內估計有上千億顆行星來說,至今我們僅確認發現逾 4,000 顆系外行星,更別說要找到它們的衛星了,迄今為止還沒有證實發現任何系外衛星。

不過最近,天文學家在阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)驚人的照片解析度下,首度確認一個環繞在系外行星 PDS 70c 周圍可能正在形成衛星的物質圓盤。

PDS 70c 位於金牛 T 星 PDS 70 系統中,這顆年輕變星攜帶了 2 顆由甚大望遠鏡(VLT)發現的氣態巨行星,2018 年時,天文學家在系統內發現行星 PDS 70b 穿梭於恆星周圍塵埃氣體盤的間隙,說明該行星可能正在吸收物質並留下一條掃乾淨的路,且可以在這過程形成自己的塵埃盤。

為了理解更多資訊,團隊將所有適合觀察的儀器都集中在該系統上,結果 2020 年透過 ALMA 於 PDS 70c 周圍發現灰塵,但第一時間很難區分這顆行星的塵埃盤與母恆星的明亮塵埃盤,所以 ALMA 的天線可以移動帶來最高的角解析度,當團隊再次觀察 PDS 70 系統,終於確認 PDS 70c 周圍存在環行星盤的清晰圖像,該圓盤直徑與太陽到地球的距離大致相同,且質量足以形成多達 3 顆月球大小的衛星。

只不過目前還是無法直接看見是否有衛星已生成,不清楚衛星的形成時間、地點及方式,但能幫天文學家測試現有的衛星形成理論。該系統還為下一代建設中的天文台提供觀測目標,比如歐洲極大望遠鏡(E-ELT)。

新論文發表在《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)。

(首圖來源:歐洲南方天文台