Webb望远镜首次发现系外行星

作者 Will Dunham

2025年6月25日 15:10 UTC 更新时间 2025年6月25日

这幅图像显示了使用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜的SPHERE仪器记录的恒星TWA 7周围的原行星盘图像，叠加了詹姆斯·韦布空间望远镜MIRI仪器捕捉到的图像。该图像于2025年6月25日发布。关于系外行星… 购买授权 阅读更多

华盛顿，2025年6月25日（路透社）——除了提供关于早期宇宙的大量信息外，自2021年发射以来，詹姆斯·韦布空间望远镜已获得关于各种已知系外行星（位于太阳系外的行星）的宝贵数据。现在，这是首次韦布望远镜发现了一颗此前未知的系外行星。

研究人员表示，韦布望远镜直接成像了一颗年轻气态巨行星，其大小大约相当于土星——太阳系第二大的行星，围绕一颗比太阳小的恒星运行，该恒星距离地球约110光年，在天兔座星座中。一光年是光在一年内行进的距离，约合5.9万亿英里（9.5万亿公里）。

自1990年代以来发现的约5900颗系外行星中，大多数是通过间接方法探测到的，例如通过观察行星经过恒星前方时恒星光线的轻微变暗现象，称为凌日法。其中不到2%的行星是通过直接成像发现的，如韦布望远镜对新发现的行星所做的。

虽然这颗行星在太阳系的背景下体积较大，但实际上它是通过直接成像发现的最小质量行星——其质量仅为之前记录保持者的十分之一。这体现了韦布望远镜仪器的灵敏度。

这一发现使用了一种法国制造的冠状仪（coronagraph），该设备可遮挡恒星的强光，安装在韦布望远镜的中红外仪器（MIRI）上。

“韦布望远镜打开了新的观测窗口——在行星质量和行星与恒星的距离方面，此前无法观测到的系外行星。这有助于探索系外行星系统的多样性并理解它们的形成和演化。”法国研究机构CNRS和LIRA/巴黎天文台天文学家安妮-玛丽·拉格朗日（Anne-Marie Lagrange）表示，她是发表于周三《自然》杂志（自然，新标签页）的研究论文的通讯作者。

这颗行星围绕其宿主恒星TWA 7运行，距离约为地球到太阳轨道距离的52倍。为了更直观地理解，我们的太阳系最外层行星海王星（海王星）距离太阳约是地球的30倍。发现系外行星的凌日法特别适合探测那些靠近宿主恒星运行的行星，而不是像新发现的行星那样远离恒星。

“间接方法为靠近恒星的行星提供了惊人的信息。成像技术对于可靠地探测和表征距离恒星更远的行星（通常为地球到太阳距离的10倍）是必要的。”拉格朗日表示。

行星系统的诞生始于一个巨大的气体和尘埃云——称为分子云——在自身重力作用下坍缩形成中央恒星。剩余的物质围绕恒星旋转，形成原行星盘，进而形成行星。

该研究中的恒星和行星几乎都是新生儿——约600万年历史，与太阳和太阳系的年龄（约45亿年）相比显得非常年轻。

由于观测这个行星系统的角度——基本上是从上方而非侧面观察——研究人员能够辨别剩余盘的结构。该盘呈现出两个宽广的同心环状结构，由岩石和尘埃物质组成，并有一个狭窄的环，行星正位于其中。

研究人员尚未确定这颗行星大气层的成分，但未来的韦布观测可能会提供答案。他们也不确定这颗行星是否仍在通过积累周围物质而增加质量。

虽然这颗行星是迄今为止直接成像的最小行星，但它仍比像地球这样的岩石行星质量大得多，而地球可能是寻找太阳系外生命的好候选者。即使韦布望远镜在近红外和中红外波长上具有惊人的观测能力，它仍然无法直接成像地球大小的系外行星。

“展望未来，我希望直接成像类地行星和寻找可能的生命迹象的项目能够成为现实。”拉格朗日表示。

报道：Will Dunham 编辑：Rosalba O’Brien