天文学家拍摄到一颗质量是木星六倍的行星,绕着距离太阳最近的恒星之一运行。这是第一个 太阳系外行星 ,这是通过詹姆斯·韦伯太空望远镜直接成像发现的。

“这是一颗寒冷的星球,”德国海德堡马克斯·普朗克天文研究所的天文学家伊丽莎白·马修斯说。 7月24日公布结果自然 1发表。

斯德哥尔摩大学天文学家马库斯·詹森说:“如果它是真实的,那么这颗行星是迄今为止成像中最古老、最冷的行星。”

研究人员通常通过跟踪系外行星如何周期性地穿过地球视线、暂时使主恒星的光线变暗,或者它们的引力效应导致恒星本身产生可测量的摆动来发现系外行星。迄今为止仅发现了几十颗系外行星 直接显示 ,通常是因为它们足够热且明亮,尽管它们的恒星很明亮,但仍然可以被看见。

利用摆动技术,天文学家已经发现了证据,表明一个巨大物体可能正在围绕类太阳恒星 ε Indi A 移动,该恒星位于遥远的印度河星座,距离地球仅 3.6 秒差距(12 光年)。

为了寻找行星,马修斯和她的同事调整了望远镜,使恒星正好位于他们视野的中心。然后他们使用了韦伯相机中内置的“日冕仪”功能。该仪器可以在其图像帧的四个象限中的每个象限中检测稍微不同的时间或相位的光子。通过这种方式,当传感器数据结合起来时,来自 ε Indi A 本身的光子(其中一些偏离中心)大部分被中和,消除了可能淹没恒星周围任何其他信号的眩光。

Künstlerische Darstellung eines kalten Gasriesen in einem Orbit um einen roten Zwerg.

马修斯说,由此产​​生的图像显示了一颗行星质量是木星的六倍,这意味着它和木星一样,一定是一颗主要由氢气组成的“气态巨行星”。这颗行星名为 ε Indi Ab,距其主恒星的距离大约是地球距太阳距离的 15 倍,其温度略高于 0°C。

詹森警告说,“证明它绝对是一颗行星的灵丹妙药”——后来的一张图像显示光点已经移动——还不存在。但是,他补充道,“这项研究非常非常重要,因为它代表着向成熟系统中的行星成像能力迈出了一步。”他说,以前的直接成像工作仅限于观察年轻的恒星系统,而 ε Indi A 几乎与太阳一样古老。

马修斯说,她的团队计划进行后续观测,以测量行星的光谱。这也可能揭示其大气层的一些成分,为了解如此大的行星在ε Indi A形成的古代星云中的何处以及如何形成提供线索。

这颗恒星与两个“棕矮星”形成了一个三重系统——它们永远不会长到足以在其核心引发氢聚变的天体——它们的轨道距离超级木星远1000多倍。 “这是一种非常不寻常的系统,我们很幸运在我们的后院拥有它,”马修斯说。