哈勃望远镜发现隐藏在红矮星阴影中的新生行星

年轻的恒星TW Hydrae正在与用美国宇航局的哈勃太空望远镜观察它的科学家们玩”影子木偶”。2017年，天文学家报告说发现了一个掠过围绕这颗红矮星的巨大煎饼状气体和尘埃盘面的阴影。这个阴影不是来自行星，而是来自一个相对于更大的外盘略微倾斜的内盘–导致它投下阴影。一种解释是，一颗看不见的行星的引力将尘埃和气体拉入该行星的倾斜轨道。

现在，第二个阴影在存储于哈勃的MAST档案中的短短几年时间里出现了。这可能是来自依偎在该系统内的另一个盘。这两个圆盘可能是一对正在建造的行星的证据。Hydrae的年龄不到1000万年，位于大约200光年之外。

第二个阴影是在2021年6月6日的观测中发现的，这是一个旨在追踪环星盘阴影的多年期计划的一部分。马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所欧洲航天局AURA/STScI的John Debes将TW Hydrae星盘与几年前的哈勃观测进行了比较。

团队想出的最佳解决方案是，有两个错位的圆盘投下阴影。在早期的观测中，它们是如此接近对方，以至于错过了。随着时间的推移，它们现在已经分离并分成了两个影子。”我们以前从未在原行星盘上真正见过这种情况。他说：”这使得这个系统比我们原来想象的要复杂得多。”

最简单的解释是，错位的圆盘可能是由两颗行星的引力造成的，它们的轨道平面略有不同。哈勃正在拼凑出一个关于该系统结构的整体观点。

这些盘子可能是在围绕恒星旋转时相互拍打的行星的代名词。这有点像以稍微不同的速度旋转两张黑胶唱片。有时标签会匹配起来，但随后一个就会领先于另一个。

“这表明这两颗行星必须相当接近对方。如果一个行星比另一个行星移动得快得多，这在早期的观测中就会被注意到。这就像两辆相互靠近的赛车，但其中一辆慢慢地超过并超越另一辆，”Debes说。

这些可疑的行星位于一个区域，其距离大约是木星与我们太阳的距离。而且，这些阴影大约每15年完成一次围绕恒星的旋转–这是在离恒星那么远的距离上应该有的轨道周期。

“另外，这两个内盘相对于外盘的平面倾斜了大约5到7度。这与我们太阳系内的轨道倾角范围相当。这与典型的太阳系风格的架构是一致的，”Debes说。

阴影所落下的外盘可能延伸到我们太阳系柯伊伯带半径的几倍。这个更大的圆盘在冥王星与太阳平均距离的两倍处有一个奇怪的缺口。这可能是该系统中第三颗行星的证据。

任何内行星都很难被探测到，因为它们的光线会在恒星的强光掩盖下消失。另外，该系统中的灰尘会使它们的反射光变暗。欧空局的盖亚空间观测站也许能够测量出这颗恒星的晃动，如果木星质量的行星正在拉扯它的话，但是考虑到漫长的轨道周期，这将需要数年时间。

TW Hydrae的数据来自哈勃太空望远镜的成像光谱仪，詹姆斯-韦伯太空望远镜的红外视觉也可能能够更详细地显示阴影。

原文链接： 宇宙摇篮：哈勃发现隐藏在红矮星阴影中的新生行星