#天文学家可能首次发现两颗共轨行星# 在太阳系中,小行星共享轨道是很常见的。天文学家将这类小行星统称为特洛伊群小行星。然而,一颗行星与另一颗行星共轨,在太阳系甚至其他恒星周围并没有观测到,因此一直停留在理论预测层面。7月19日,一项发表于《天文学与天体物理学》的研究http://t.cn/A60MQRq8 称可能探测到两颗正在同一轨道上形成的行星。如果上述发现得到证实,这对行星兄弟可能会促使人们重新思考行星的形成模型。
目前已知约有10000颗小行星共享木星轨道,据估计,真实的数字可能有上百万颗。它们主要聚集在拉格朗日点,即这些小行星在木星和太阳引力作用下保持平衡状态的轨道区域。
理论学家认为,一颗新生行星的拉格朗日点可以作为另一颗行星的引力磁场,用来吸引尘埃,帮助后者更快生长。
为了证明这种理论的真实性,一个天文学家小组从2018年开始在茫茫宇宙中寻找这样的例子。由于太阳系没有共轨行星,他们不得不把目光投向系外行星。然而,直接观测十分困难,研究人员只能利用相关技术间接观测它们,比如观测行星引力牵引引起的恒星摆动,以及一颗行星经过恒星前方时导致亮度下降等。而两次周期相同的摆动或亮度下降可能预示着共轨行星存在。
“但我们一无所获。”小组成员、西班牙马德里天体生物学中心的Olga Balsalobre Ruza说。
研究小组没有气馁,他们决定改变策略,观察一个“婴儿”行星系统,看是否能发现一颗在拉格朗日点的原行星。正处于形成发展过程中的恒星系统——PDS 70成为了最佳观测对象。
PDS 70距离地球约400光年,在中心的年轻恒星周围存在两颗已知的原行星,但它们处于不同轨道。
阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)是位于智利北部阿塔卡马沙漠的大型射电望远镜,曾对PDS 70的尘埃盘进行过成像,描绘了尘埃盘中的空隙。天文学家认为,其中最大的空隙是由两颗原行星PDS 70 b和PDS 70 c在成长过程中聚集尘埃而留下的。
Balsalobre Ruza和同事查看了ALMA在2015年至2018年间收集的PDS 70存档数据,通过改变数据处理方式,发现PDS 70 b轨道上有一团尘埃,正好位于拉格朗日点。
ALMA对毫米级尘埃的辐射很敏感,研究人员估计,这个尘埃团可能具有两颗卫星的质量,而且它可能围绕着一颗已经形成的原行星——PDS 70 b的伴星运动。
美国哥伦比亚大学的David Kipping表示,发现共轨行星肯定是人们理解行星形成的一个重大突破,但目前的这些数据还不能完全确定他们发现的就是共轨行星。
对此,Balsalobre Ruza承认他们的发现可能是背景噪声,但可能性不大,因为科学家以多种方式处理数据后,总能观察到这团尘埃。不过,他们将在几年后再观测PDS 70 b,看看它和它“尘土飞扬”的同伴是否开始同步运行了。
美国卡内基科学研究所的Matthew Clement表示,如果这一发现得到证实,可能会对太阳系的进化模型产生重要影响。http://t.cn/A60MQRqR
