A person in a gray hoodie holds a blank frame covering their face against a tiled wall background.美国宇航局詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)取得了一项里程碑式的成就,它重塑了我们对遥远恒星系统的理解,首次直接拍摄到了一颗此前未被发现的系外行星。这项突破性发现于昨天,即2025年6月25日公布,标志着在视觉确认和表征太阳系外世界方面迈出了重要一步。
这不仅仅是又一次系外行星的探测;这是韦伯首次直接成像一个此前完全未知的世界。这颗名为TWA 7 b的难以捉摸的系外行星,潜伏在年轻恒星TWA 7周围的尘埃碎片盘中。它的发现得益于韦伯的尖端MIRI仪器,该仪器利用特殊的日冕仪来遮挡耀眼的星光,就像日食让我们看到太阳的日冕一样。
多年来,由于系外行星自身的微弱以及与明亮母恒星的近距离,直接成像一直是一项巨大的挑战。此前的大多数发现都依赖于间接方法,例如观察恒星摆动或行星凌星时恒星光线变暗。尽管这些方法在探测方面有效,但它们无法提供视觉确认。韦伯的直接成像能力克服了这一障碍,为行星系统研究打开了新窗口。
这项研究由法国国家科学研究中心(CNRS)和巴黎天文台的安妮-玛丽·拉格朗日(Anne-Marie Lagrange)领导,并与格勒诺布尔阿尔卑斯大学合作,重点关注了“正对极点”的年轻恒星系统。这种独特的朝向提供了其周围碎片盘的清晰视角,这些碎片盘通常是温暖、相对年轻的行星的家园,这些行星在中红外波长下观测效果最佳——这正是韦伯的理想观测范围。
天文学家在TWA 7的狭窄中心环内探测到一个微弱的光源。经过严谨分析,包括排除了背景星系,该信号被证实来自一颗此前隐藏的系外行星。进一步的模拟显示,TWA 7 b的引力完美解释了该环的奇特形状及其周围的空旷区域。“我们的观测揭示了一个强有力的行星候选者,它正在塑造TWA 7碎片盘的结构,而且它的位置与我们预期发现这种质量行星的位置完全一致,”拉格朗日表示。
TWA 7 b的大小估计与土星相当,但值得注意的是,它比大多数此前直接成像的系外行星轻约十倍。这一发现使科学家们更接近于成像那些可能与地球具有相似特征的行星,这与过去直接观测中以气态巨行星为主的情况大相径庭。约翰霍普金斯大学和空间望远镜科学研究所的马蒂尔德·马林(Mathilde Malin)是这项研究的合著者之一,她强调这一成就“代表了我们在理解包括我们自己在内的行星系统方面迈出了令人兴奋的一步。”
这项发现的详细内容在一项题为《年轻TWA 7盘中亚木星质量行星的证据》的新研究中进行了阐述,该研究于周三发表在著名的《自然》杂志上。研究人员现在热切期待韦伯未来的观测,希望能成像更小的世界——甚至可能只有气态巨行星十分之一质量的行星——这进一步推动了在宇宙中寻找潜在宜居系外世界的持续探索。