行星寶寶首張閃照！

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原作：Chelsea Gohd

翻譯：李遠哲

編排：鄧宇

后臺：李子琦

原文鏈接：https://science.nasa.gov/universe/exoplanets/discovery-alert-baby-planet-photographed-in-a-ring-around-a-star-for-the-first-time/

研究人員最近發現一顆位于一顆年輕恒星周圍星盤的環狀間隙中名為WISPIT 2b的行星寶寶。盡管理論學家一直認為行星可能存在于這些間隙內（甚至可能就是行星造就了這些間隙），但這也是首次實際觀測到此類現象。

這張 WISPIT 2 系統的圖像由智利的麥哲倫望遠鏡和亞利桑那州的大雙筒望遠鏡拍攝而成。原行星WISPIT 2b 是一個紫色小點，位于該系統恒星周圍明亮的白色塵埃環右側。在WISPIT 2b 的外側，還能看到一個亮度更暗的白色環。

研究人員已直接探測到 —— 本質上是拍攝到了 —— 一顆名為 WISPIT 2b 的行星寶寶。它被歸類為原行星，因為這類天體正不斷積聚物質，逐漸成長為完全成型的行星。即便處于 “寶寶” 狀態，WISPIT 2b 已是一顆氣態巨行星，質量約為木星的 5 倍。這顆巨大的原行星僅形成約 500 萬年，年齡幾乎是地球的 1/1000，距離地球約 437 光年。

作為一顆體型龐大且仍在成長的 “行星寶寶”，WISPIT 2b 本身就極具研究價值，而它位于原行星盤間隙中的位置更令人矚目。

原行星盤由環繞年輕恒星的氣體和塵埃構成，是新行星的誕生地。在這些星盤中，氣體和塵埃會形成間隙或空曠區域，呈現為環狀空缺。科學家長期以來認為，正是這些正在成長的行星清理了間隙中的物質 —— 它們將星盤中的塵埃物質向外推散，才形成了這些環狀間隙。

我們所在的太陽系曾經也是一個原行星盤，很可能在很久以前，木星和土星也曾在該星盤中清理出類似的環狀間隙。

但是盡管科學家持續觀測擁有這類星盤的恒星，卻從未在任何環狀間隙中直接發現正在成長的行星的證據 —— 直到現在。據相關論文報道，WISPIT 2b 在其宿主恒星 WISPIT 2 周圍的一個環狀間隙中被直接觀測到。

這一發現的另一個有趣之處在于，WISPIT 2b 似乎是在當前位置形成的，并非在其他地方形成后以某種方式移入間隙。

這張藝術概念圖近距離描繪了原行星 WISPIT 2b 環繞其宿主恒星 WISPIT 2 運行時，不斷吸積物質的場景NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)

發現過程

恒星 WISPIT 2 最初是通過 VLT-SPHERE（甚大望遠鏡 - 光譜偏振高對比度系外行星搜索儀）觀測到的。這是一臺由歐洲南方天文臺運營、位于智利北部的地面望遠鏡，正是在這些觀測中，該恒星周圍的環狀結構與間隙首次被發現。

在對該系統進行初步觀測后，研究人員借助亞利桑那大學的 MagAO-X 極端自適應光學系統，對 WISPIT 2 展開深入觀測并首次發現了行星 WISPIT 2b。該系統是智利拉斯坎帕納斯天文臺麥哲倫 2 號（克萊）望遠鏡上的高對比度系外行星成像儀。

這項技術為此次發現增添了獨特的價值。MagAO-X 儀器能夠拍攝直接成像，因此它不僅探測到了 WISPIT 2b，本質上更是捕捉到了這顆原行星的 “照片”。

研究團隊利用該技術，在所謂的 Hα（氫 α）波段對 WISPIT 2 系統進行研究。Hα 光是一種可見光，當氫氣從原行星盤墜入年輕且正在成長的行星時會發出這種光，其形態可能是環繞行星的超高溫等離子體環。這種等離子體會釋放 Hα 光，而 MagAO-X 儀器正是專門設計用于探測這種光的 —— 即便它的信號相較于附近明亮的恒星十分微弱。

當在 Hα 波段觀測該系統時，研究團隊在 WISPIT 2 周圍星盤的一個深色環狀間隙中發現了一個清晰的圓點，這個圓點正是行星 WISPIT 2b。

除了利用 MagAO-X 觀測這顆原行星的 Hα 輻射外，團隊還通過亞利桑那大學大雙筒望遠鏡的大雙筒望遠鏡干涉儀上的 LMIRcam 探測器，在其他紅外波段對這顆原行星進行了研究。

行星寶寶二號

除發現 WISPIT 2b 外，該團隊還在更靠近恒星 WISPIT 2 的另一個深色環狀間隙中發現了第二個圓點。這個圓點已被確認為另一顆候選行星，后續將對該系統展開進一步研究以驗證其身份。

責任編輯：陳瑋菁

牧夫新媒體編輯部

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