12月8日,《自然》發(fā)布的一項(xiàng)最新研究表明,一顆巨大的氣態(tài)巨行星正在圍繞兩顆恒星運(yùn)行,后者的質(zhì)量之和至少是太陽的6倍,這是迄今為止探測到的最大的行星—恒星系統(tǒng),可能會(huì)挑戰(zhàn)人們目前關(guān)于行星形成的認(rèn)知。
以往的研究表明,很少有行星能夠圍繞質(zhì)量超過太陽3倍的恒星運(yùn)行,甚至根本不存在這樣的行星。這是因?yàn)橘|(zhì)量更大的恒星會(huì)釋放出更多輻射,從而導(dǎo)致其周圍由氣體和塵埃等物質(zhì)組成的致密圓盤,在凝聚成行星之前就被蒸發(fā)掉了。
然而,瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的Markus Janson最想知道的是,如果軌道距離足夠遠(yuǎn),大行星是否還會(huì)在大質(zhì)量恒星周圍形成?
現(xiàn)在,Janson和他的同事就發(fā)現(xiàn)了這樣的行星:一顆氣態(tài)巨行星圍繞著一個(gè)年輕的半人馬座(b ceni)雙星系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn),該雙星系統(tǒng)的質(zhì)量是太陽的6到10倍。
研究人員于2019年3月在智利使用超大型望遠(yuǎn)鏡首次對該系統(tǒng)進(jìn)行了直接成像,然后于2021年4月進(jìn)行了后續(xù)觀測。他們發(fā)現(xiàn),這顆被稱為b Cen (AB)b的行星,質(zhì)量是木星的10.9倍,該行星圍繞這兩顆恒星運(yùn)行的距離是地球和太陽距離的560倍。
“我們第一次知道,行星真的可以存在于質(zhì)量相當(dāng)大的恒星周圍。”Janson說。
研究人員認(rèn)為,這顆行星一定是通過引力不穩(wěn)定性而相對快速形成的,也就是說大量氣體和塵埃團(tuán)冷卻并收縮成一顆行星。這種方式比傳統(tǒng)的核吸積模型要快得多,后者是通過固體粒子碰撞并慢慢像滾雪球那樣形成行星。從它與恒星的距離來看,形成這顆行星的物質(zhì)盤很有可能會(huì)迅速蒸發(fā)。
他們還發(fā)現(xiàn),這顆行星有一個(gè)合理的圓形軌道。這表明b Cen (AB)b是在其當(dāng)前軌道附近形成的,因?yàn)楸蛔搽x原來軌道的行星通常會(huì)沿著恒星周圍的橢圓軌道運(yùn)行。
Janson表示,這些都是他們基于在大質(zhì)量恒星周圍形成行星的有限見解提出的理論。
“這是一項(xiàng)重大突破,因?yàn)樗C明了在大質(zhì)量恒星周圍發(fā)現(xiàn)距離很遠(yuǎn)的系外行星是有可能的。”美國加州大學(xué)伯克利分校的Meiji Nguyen說,“雖然我不認(rèn)為這一研究結(jié)果是最終證明系外行星如何形成的主要理論,但它確實(shí)提供了一個(gè)令人興奮的新證據(jù),支持我們目前的一些理解。”