天文學家成功拍攝到了兩顆系外行星。它們誕生於一個圍繞著一顆年輕恆星的原行星盤(原行星盤是在新形成的年輕恆星外圍繞的濃密氣體)。行星自身的引力在運動過程中拖拽行星盤,並劃出了一個巨大的間隙。這標誌著一個新的「太陽系」的誕生。

美國空間望遠鏡研究所的研究員朱利恩‧吉拉德(Julien Girard)說:「這是首次直接拍攝到一個具有行星盤間隙的雙行星系統。」

雖然目前已經直接拍攝到了十幾個系外行星,但最新發現的這個編號為PDS 70的恆星系統是第二個被發現的多行星系統(第一個是恆星HR 8799的四行星系統)。與HR 8799不同,PDS 70中的行星仍在繼續成長。

PDS 70的中心恆星距離地球約370光年。這顆恆星形成至今已有大約六百多萬年,比我們的太陽個頭小一點,但還在吸取星際氣體成長。它周圍的行星盤具有大量氣體和塵埃,其中有一個很大的間隙,內邊緣離中心恆星19億哩,外邊緣在38億哩附近。

PDS 70恆星系統中已知的最內部行星PDS 70b,位於距離中心恆星大約20億哩的行星盤間隙內,其軌道類似於我們太陽系中天王星。研究者估計它的重量是木星的4到17倍。它於2018年首次被發現。

PDS 70c是新發現的行星,位於距離中心恆星大約33億哩的行星盤間隙的外邊緣附近,類似於海王星與太陽的距離。它比行星PDS 70b輕,大約是木星的1到10倍。兩個行星軌道接近2:1的共振,這意味著在行星PDS 70c圍繞中心恆星一圈的時間內,行星PDS 70b會繞行兩次。

這個新發現非常重要,因為它直接證明新形成的行星可以在行星盤中製造間隙。

「目前阿塔卡馬射電望遠鏡陣(ALMA)和哈勃空間望遠鏡(Hubble Space Telescope)等大型地面及空間光學望遠鏡看到的行星盤上普遍都有間隙。很多人都在思考間隙中是不是有新產生的行星?我們的觀測肯定了這個觀點。」 吉拉德解釋說。

研究小組使用歐洲南方天文台的超大望遠鏡(Very Large Telescope)探測到了PDS 70c。利用配備了四個激光器的8米望遠鏡提供的極高空間分辨率和優秀的光譜分辨率,研究組能夠鎖定氫原子發出的光譜,標誌著星際氣體的吸積(吸積指天體以自身的引力把周圍空間中的氣體、塵埃等物質不斷吸引並積聚起來)過程。

「這種新的觀測技術是為了更好地分辨星系和星團而開發的。但它也可以用於系外行星成像。」文章的第一作者、荷蘭萊頓天文台的博士研究生塞巴斯蒂安·哈費特(Sebastiaan Haffert)說,「當我們找到第二顆行星時,我們感到非常驚訝。」

這些結果發表在2019年6月3日的《自然》雜誌子刊《自然天文》雜誌上。#