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神秘行星在太空出双入对 颠覆人类认识

www.creaders.net | 2024-06-03 15:43:50  大纪元 | 0条评论 | 查看/发表评论

  科学家在附近星云中发现的几十对年轻行星,可能会颠覆人类已有的认识。

  BBC报道说,它们是人类根本无法解释的世界。这些行星不像太阳系中的地球那样被拴在恒星轨道上,而是成双结对地在太空中自由飘荡。借助詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的帮助,科学家们在银河系中相对较近的猎户座星云(Orion Nebula)中发现了几十对这样的行星,让他们惊讶不已,因为它们不符合人们对行星系统形成的传统理解。

  荷兰莱顿大学的天文物理学家西蒙·波特吉斯·兹瓦特(Simon Portegies Zwart)表示,这些行星“不应该存在”,“它们违背了我们对恒星和行星形成的了解”。

  这些行星被称为木星质量双星天体(Jupiter Mass Binary Objects),或称巨型天体(Jumbos),是由荷兰前欧洲太空总署(ESA)天文学家马克·麦考林(Mark McCaughrean)和欧洲太空总署荷兰天文学家塞缪尔·皮尔逊(Samuel Pearson)发现的。麦考林目前在德国马克斯·普朗克天文研究所(Max Planck Institute for Astronomy)工作。

  两位荷兰科学家一直在使用JWST的数据来研究距离地球约1,500光年的猎户座星云,他们对一个10光年宽的年轻恒星形成区域(称为梯形星团)特别感兴趣,并惊奇地发现了成对漂浮的巨型天体。这一区域只有100万年的历史。

  麦考林说,“这一发现完全出乎意料。”

  这些天体大小不一,从质量约为木星(太阳系中最大的行星)质量的一半到木星质量的13倍不等,这表明它们很可能都是气态巨行星。木星的大小约为地球的11倍,是绕太阳运行的四颗气态巨行星之一。

  每对巨型行星之间的距离最短只有28亿英里(45亿公里)——与海王星和太阳之间的距离相同,最长可达这个距离的近400倍。每对巨型天体在猎户座星云中都像一对孪生光点,似乎在相互绕行。

  加州理工学院美国太空总署(NASA)系外行星科学研究所的天文学家杰西·克里斯蒂安森(Jessie Christiansen)表示,这项发现让她的系外行星搜寻团队(在太阳系外发现的行星)陷入了“危机”模式。 因为“我们对系外行星的定义之一是‘围绕另一颗恒星运行的行星’”。

神秘行星在太空出双入对 颠覆人类认识

这些韦伯·詹姆斯望远镜(JWST)拍摄的图像显示了猎户座星云(Orion Nebula)的一部分。(ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), PDRs4ALL ERS Team)

  “最有希望的解释”

  自由漂浮的行星本身以前也被发现过。科学家认为它们可能是在一颗过路恒星的引力推动下被甩出了原本所在的恒星体系。

  然而,如果这些巨型天体也是曾经绕着恒星运行但后来被甩出的行星,那么很难解释它们如何最终成对出现。

  对此,纽约石溪大学的理论天文物理学家罗萨尔巴·佩尔纳(Rosalba Perna)和她的同事提出了一种设想,即两个天体原本正常绕恒星运行。当另一颗恒星经过时,如果它们恰好都在同一侧,那么就可能被成对从其恒星系统甩出。

  波特吉斯·兹瓦特则倾向于一种不同的解释,即巨型行星的形成方式与恒星相同,直接由气体云的塌缩形成,即原位生成(in-situ formation)。

  “我认为原位生成是唯一一种我没有遇到理论问题的方法。”他说,“这是最有希望的(解释)。”

  为了确定答案,科学家们需要对这些物体进行进一步观察。麦考林和皮尔森正在研究这个案例——今年他们与JWST一起对它们进行了更广泛的研究,使用望远镜来分辨天体的光线。在他们尚未发布最新的发现中,他们将在巨型行星的大气中寻找某些元素的迹象,这些元素可能暗示它们的起源。

  如果它们在恒星周围形成,它们应该含有较重的元素,这些元素可能存在于恒星周围形成行星的尘埃盘中。

  另一种选择可能是用射电望远镜研究巨无霸,并追踪它们在天空中移动的速度。如果这两对恒星以相同的速度远离一颗共同的恒星,这可能支持它们是被甩出行星的想法。如果不是,则可能暗示原位生成的设想是正确的。

  墨西哥国立自治大学的天文学家路易斯·罗德里格斯(Luis Rodriguez)已经成功地观测到来自最大的巨型行星对之一的无线电信号。这样的无线电信号并不意外。罗德里格斯说:“这可能与(它们)磁场的相互作用有关。”也许这些天体的磁场特别强,是因为它们的年龄还小,旋转的内核产生了更强大的动力效应。

  NASA即将推出的南希·格雷斯·罗马太空望远镜(Nancy Grace Roman Space Telescope)将于2027年发射,也可以研究巨型行星。

  该望远镜将对宇宙进行勘察以寻找系外行星,但也可用于寻找猎户座星云内部的天体,也许找到的巨型天体甚至比JWST所能检测到的还要多。

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