天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜观测了太阳系外的第一条小行星带,并揭示了沿途的一些宇宙惊喜。
太空天文台专注于环绕北落师门的温暖尘埃,北落师门是一颗年轻明亮的恒星,位于南鱼座,距离地球 25 光年。
北落师门周围的尘埃盘最初是在 1983 年使用美国宇航局的红外天文卫星发现的。但韦伯研究人员并没有预料到会看到三个嵌套的尘埃环从恒星延伸出 140 亿英里(230 亿公里)——或者是地球与太阳距离的 150 倍。
韦伯的新观点首次揭示了北落师门的两条内带,这在之前哈勃太空望远镜或其他天文台拍摄的图像中没有出现。
尘埃带的详细图像是用人眼看不见的红外线拍摄的,显示其结构比我们太阳系中的主要小行星带和柯伊伯带更复杂。
位于火星和木星之间的主要小行星带是我们太阳系形成后遗留下来的绕太阳运行的地方。在我们太阳系边缘的柯伊伯带中可以找到更多的冰残留物,这是一个由小天体和海王星以外的尘埃组成的甜甜圈形环。
北落师门两个内环的揭示表明,隐藏在恒星系统深处的行星可能正在影响尘埃带的形状。 仅北落师门外带的规模 大约是 柯伊伯带的两倍。这张新图像和一项详细说明研究结果的研究于周一发表在《自然天文学》 杂志上。
引力塑造环
北落师门的巨大尘埃带很可能是由小行星和彗星等较大天体相撞时留下的碎片形成的。
然后,由于研究人员认为是围绕 恒星运行的看不见的行星的引力影响,尘埃被塑造成带状,就像木星和海王星塑造我们的小行星带和柯伊伯带内缘一样。
“我会把北落师门描述为在我们银河系其他地方发现的碎片盘的原型,因为它的成分与我们在我们自己的行星系统中的成分相似,”主要研究作者、亚利桑那大学 天文学助理研究教授 András Gáspár 说。在图森,在一份声明中。
“通过观察这些环中的图案,我们实际上可以开始勾勒出一个行星系统应该是什么样子的草图——如果我们真的能拍摄足够深的照片来看到可疑的行星。”
北落师门系统的注释图像揭示了恒星周围三个尘埃带的不同结构
将韦伯的新观察结果与哈勃望远镜、欧洲航天局的赫歇尔太空天文台和阿塔卡马大型毫米/亚毫米望远镜阵列之前拍摄的图像结合起来,可以让科学家更详细地了解碎片带是如何在恒星周围形成的。
韦伯还观察到一个被加斯帕尔称为“大尘埃云”的特征,两个天体可能在外环发生碰撞。这颗云与哈勃望远镜在 2008 年发现的另一个可能是行星的特征不同,但进一步的观察表明该物体在 2014 年消失了,这意味着另一次碰撞只留下尘埃。
恒星由气体和尘埃形成,然后一圈称为原行星盘的剩余物质围绕恒星运行,行星就在这里诞生。圆盘的想法起源于 18 世纪后期的天文学家伊曼纽尔康德和皮埃尔西蒙拉普拉斯。一旦行星围绕恒星形成,碎片带就会形成,并在行星引力的作用下形成。在带内,小行星等物体相互碰撞并产生更多碎片和灰尘。