天文学家发现了隐藏在多年前望远镜数据中的真实塔图因星球

天文学家发现了隐藏在多年前望远镜数据中的真实塔图因星球

三个时期PACO生成的S/N地图。图像比例显示在右下角,行星的位置用箭头表示。左侧颜色条指的是两个GPI映射。图片来源:uux.cn天文学与天体物理学(2025年)。DOI:10.1051/0004-6361/202557104

(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻:多年来,这些数据静静地存放在数字存储中,未被触碰,低调,隐藏着一个无人察觉的秘密。然后,在一个几乎像电影一样的瞬间,西北大学的天文学家在那段老望远镜录像中发现了隐藏着非凡的东西。这是一颗他们从未见过的星球,绕着两颗恒星运行,在双太阳的光辉下闪耀,宛如塔图因虚构的风景。但这绝非幻想。这是一颗真实存在的系外行星,被直接成像并科学确认,而且它是迄今为止围绕双星体发现的最接近此类行星的行星。

惊喜、稀有性和极不可能的发现赋予了它梦幻般的质感。这是一种科学转折,仿佛注定要出现在电影银幕上,但它却通过多年观察的细致、系统性工作得以展开。

而这一切都始于一道奇怪而微弱的光点,它拒绝像一颗飞过的星星般表现。

那颗本该无法看见的星球

已知系外行星超过6000颗。只有极少数卫星绕两颗恒星运行。而在这本就很小的群体中,只有少数人曾被直接拍摄过。仅仅这种罕见就让这一发现令人震惊。但这颗新行星进一步突破了界限,距离其太阳的位置是双星系统中任何其他直接成像行星的六倍。

西北大学的Jason Wang说:“在我们已知的6000颗系外行星中,只有极少数绕双星运行。”“在这些中,我们只有少数几个人的直接图像,这意味着我们能拥有双星和行星本身的图像。”

能够同时看到星星和地球,打开了科学家们几乎难以实现的一扇门。正如王博士解释的:“同时成像行星和双星很有意思,因为这是唯一一种我们能同时追踪双星和行星在天空中的轨道的行星系统。我们很期待未来继续关注它们的移动,这样就能看到这三个天体如何在天空中移动。”

这种运动将帮助研究人员检验行星如何在多恒星系统混沌引力场中形成的理论——这些地方的力扭曲和拉扯的复杂度远超单一太阳周围的复杂性。

这场搜寻始于十年前

这颗新发现的行星在新的观测中并未出现。相反,它只有在科学家们使用双子座行星成像仪(GPI)回头检查多年前采集的数据后才显现出来。该仪器最初安装在智利的双子座南望远镜上,设计用来遮挡恒星的强烈光芒,使微弱的行星得以进入视野。

“我们进行了这项大型调查,我也多次前往智利,”王说。“我博士期间大部分时间都在找行星。在仪器的生命周期内,我们观测了500多颗恒星,但只发现了一颗新行星。虽然能看到更多会更好,但这也告诉我们系外行星有多罕见。”

近十年后,随着GPI为夏威夷升级的未来做准备,王毅决定结束旧数据集的章节。他请研究生娜塔莉·琼斯做最后一次仔细的检查。他没抱太大期望。

“我没想到我们会发现新的星球,”王说。“但我觉得我们还是应该尽职调查,仔细检查。”

那个不肯漂走的可疑小点

琼斯开始筛选2016年至2019年间收集的数据,将观测数据与W. M. Keck天文台的数据进行比较。随后,悄然但明确地,出现了一个模式。一个微弱的天体一直跟随同一颗特定恒星——不是几天或几周,而是数年。

“恒星在银河系中不会静止,它们会移动,”王说。这种运动使得一个巧妙的测试成为可能。如果一颗表观行星实际上是遥远的恒星,只是从后方经过,它在天空中的运动将与图像中的附近恒星不匹配。

“我们寻找天体,然后稍后再回访它们,看看它们是否已经迁移到别处,”王解释道。“如果一颗行星与恒星绑定,那么它也会随着恒星一起移动。”

这颗星伴随着星星移动。

琼斯还检查了该物体的光。“我们知道恒星光和行星光的区别,”她说。“我们对比后发现,更符合我们预期的行星光。”

这无可置疑。这是真的。而在一个值得平行发现的科学转折中,埃克塞特大学的一支欧洲团队——独立工作——在一次独立的重新分析中发现了同一世界,并证实了这一点。

一个诞生于恐龙时代之后的巨人

当物体的本质变得清晰时,它的特征只让惊讶更加深厚。这颗行星巨大无比——是木星的六倍大小——但与其他直接成像的系外行星相比,温度相对较低。它距离地球约446光年。虽然不完全是隔壁,但正如王所说,“不是在我们本地的太阳能社区,而是像隔壁镇那样。”

最令人惊讶的是,它非常年轻。它大约形成于1300万年前,而在恐龙灭绝后仅5000万年才出现——在宇宙尺度上几乎是眨眼间的事。

“听起来很久以前了,但实际上是恐龙灭绝5000万年后,”王说。“从宇宙角度来说,这算是相对年轻的,所以它还保留着形成时的部分热量。”

甚至这个体系的舞步也很不寻常。两颗恒星快速绕行,仅用18个地球日完成一圈公转。相比之下,这颗行星的移动缓慢如冰川,绕行这对星球需要300年。

“你有一个非常紧密的双星,星星在彼此周围快速跳舞,”王说。“然后有一颗非常缓慢的行星,从远处绕着他们转。”

一个仍然等待解开的谜团

这颗行星的轨道可能相对于恒星远,但它仍然比双星系统中发现的其他直接成像行星要近得多。在一个引力扭曲碰撞、强大力量的地方,怎能形成这样的世界

“具体如何运作仍不确定,”王称。“因为我们只探测到几十颗类似的行星,数据还不足以拼凑出完整的图像。”

球队现在的计划简单却雄心勃勃。他们希望有更多时间与望远镜相处——更多机会观察系统的移动、轨道运行,并揭示其起源的更深层线索。“我请求更多的望远镜时间,这样我们才能继续观察这颗行星,”琼斯说。“我们想追踪这颗行星,监测其轨道,以及双星的轨道,以便更多地了解双星和行星之间的相互作用。”

这部作品还突显了旧数据中隐藏的静谧宝藏。“有几个可疑物体,”琼斯说,“但它们到底是什么,还有待观察。”

为什么这一发现重要

这一发现远不止于为已知系外行星目录再添一点。这座卫星为科学家提供了一个罕见的实验室,理论与现实在天空中生动交织。通过追踪行星及其两颗恒星的轨道,天文学家可以深入探究行星在远比我们单一恒星系统更复杂的环境中形成的物理学。

双星在宇宙中很常见,但用绕行的行星直接观测双星几乎闻所未闻。每一次新的观测都让科学家更好地了解这些系统的稳定性,行星如何在混乱的起源中存活,以及银河系中无数双太阳周围可能存在的各种世界。

最重要的是,这一发现表明宇宙仍然隐藏着奇迹,而我们以为已经探索过的地方。即使是旧的、熟悉的数据,也能在有人用全新的眼光重新审视时,悄悄透露新的秘密。

更多信息:

HD 143811 AB b:一颗直接成像的行星绕着光谱双星运行,载于《Sco-Cen》,《天体物理学杂志快报》(2025年)。iopscience.iop.org/article/10......847/2041-8213/ae2007

V. Squicciarini 等人,GPI+SPHERE 检测 6.1 M朱普环双星行星,143811天文学与天体物理学(2025年)。DOI:10.1051/0004-6361/202557104




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