詹姆斯韦伯太空望远镜首次窥视了恒星周围行星形成的尘埃盘 有望增强对系外行星的搜索

围绕这颗年轻恒星Au Mic的尘埃盘可能拥有几颗未知的系外行星。 （图片来源：NASA/ESA/STScI）

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（作者：沙尔米拉·库图努尔）：詹姆斯韦伯太空望远镜首次窥视了附近恒星周围的行星形成尘埃盘，这一发展有望增强对系外行星的搜索。

使用詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam），由美国宇航局戈达德太空飞行中心的博士后项目研究员凯伦劳森领导的天文学家团队观察了一颗被称为AU Microscopii或AU Mic的红矮星周围环境。

红矮星是相当不起眼的恒星，构成了我们银河系中最大的恒星种群。大多数时候，红矮星太微弱，无法在可见光下看到，这就是为什么在韦伯擅长的载热红外波长下观察它们是有用的。天文学家已经知道AU Mic被一个形成行星的气体和尘埃盘所包围，并且之前已经发现了两颗围绕恒星运行的系外行星，这要归功于行星在恒星前方交叉引起的恒星周期性变暗，这是由美国宇航局的系外行星猎人TESS发现的。

各种团队已经尝试使用地球望远镜以及韦伯的前身哈勃太空望远镜窥视磁盘内部。然而，这些望远镜主要探测可见光，无法与韦伯的尘埃穿透能力相媲美。

“我们对数据的第一次观察远远超出了预期，”该研究的共同作者Josh Schlieder在一份声明中说。“它比我们预期的更详细。它比我们预期的要亮。我们检测到磁盘比预期更近。我们希望随着我们深入挖掘，会有更多我们没有预料到的惊喜。

红外光的波长比可见光长，并且被尘埃散射较少，为进入宇宙中这些原本模糊的区域提供了一个窗口。该团队能够研究圆盘，这要归功于安装在NIRCam上的日冕仪，它可以阻挡恒星的光线，使天文学家能够搜索距离恒星5个天文单位的非常微弱的物体（1天文单位等于太阳和地球之间的距离，即4.6亿英里或7.4亿公里）。

“这是我们第一次真正敏感地直接观察质量明显低于木星和土星的宽轨道行星，”劳森说。“就低质量恒星周围的直接成像而言，这确实是一个新的，未知的领域。

系外行星极难直接观测，因为它们比它们绕行的恒星暗淡得多。韦伯在九月份成为头条新闻，当时它直接拍摄了它的第一颗系外行星，一颗围绕一颗名为HIP 65426的恒星运行，距离地球约385光年。然而，这颗系外行星离它的母星很远（比太阳系最外层的海王星离太阳远得多），而且质量也非常大，大约是太阳系最大行星木星的12倍。

对AU Mic碎片盘的最新观测结果承诺，即使是更小的行星，将来也可以由韦伯拍摄它们的照片。

到目前为止，韦伯还没有设法拍摄出围绕AU Mic运行的系外行星的直接图像，但过去的研究劳森在新闻发布会上说，在碎片盘中发现了“许多快速移动的团块”，这些团块可能是由一个未知的物体产生的。

虽然对圆盘的分析仍在进行中，但劳森告诉记者，圆盘具有明确的蓝色。这一发现与以前的研究一致，表明圆盘是由小尘埃颗粒组成的，导致它在较短的波长下更亮。

韦伯可以检测0.6到5微米的红外波长，点击这些图像为3.56和4.44微米。这标志着“第一次在这些波长下检测到磁盘，”劳森在新闻发布会上告诉记者。

AU Mic在宇宙学上接近不到32光年，相对年轻，大约2300万年。它也是罕见的系统之一，其碎片盘或“诞生环” - 行星形成的残余物仍然被小天体的持续碰撞所积极补充 - 从地球上看时几乎是边缘的。

这为天文学家提供了一个寻找行星的热门座位，因为大多数行星都有倾斜的轨道，并且在围绕AU Mic的旋转过程中的某个时刻会出现。

劳森说，韦伯的能力和研究目标“不仅提供了新型系外行星的途径，而且提供了更像我们太阳系外行星的系外行星。

AU Mic的观测是针对附近九颗红矮星的更广泛活动的一部分。该团队于周三（1月11日）在美国天文学会年会上分享了结果。