编译:卢旭、谢懿 单位:南京大学天文与空间科学学院
直接成像发现了一颗围绕两颗恒星转动的太阳系外行星,这两颗恒星的大质量挑战了对行星形成的既有认识。
[图片说明]:双星半人马b(左侧)及其行星(箭头所指)的直接成像图。版权:ESO/Janson等人。
双星系统半人马b亮约4等,距离地球325光年。在对其直接成像的结果中,发现在该系统中还存在一颗气态巨行星,后者的轨道半径约为日地距离的560倍。这是目前已知轨道半径最大的太阳系外行星之一。这颗行星的质量约为木星的11倍,接近行星的质量上限。当质量超过木星13倍时,就分类为褐矮星。
真正让这个系统与众不同的是它的两颗宿主恒星,它们的总质量约为太阳的6~10倍。这个数值至少是已知行星系统宿主恒星或双星质量的2倍。这个双星中较大的是高温的B型星,会发出强烈的紫外和X射线辐射,可以对周围的行星形成造成干扰。因此,半人马b旁行星的发现完全改变了对大质量恒星系统不适宜行星的观点。
传统理论认为,行星由自下而上的核心吸积过程形成。在该模型中,原行星盘中的尘粒相互吸积,成长为行星核。当它质量足够大时,便可俘获岩质残骸和气体,最终形成行星。但双星半人马b的行星可能形成于自上而下的过程。若行星盘质量足够大,则气体云可由引力作用直接坍缩为一颗行星。
由于直接成像通常关注类太阳恒星,因此很可能有更多类似的行星被忽略了。随着发现的太阳系外行星越来越多样化,由此也拓展了人们对太阳系外行星的认知。