韦伯望远镜新发现:揭秘行星如何在年轻宇宙中形成

   时间:2024-12-25 14:06 来源:天脉网作者:顾青青

在探索宇宙奥秘的征途中,科学家们始终对行星的起源与演化充满好奇。近日,一项利用韦伯太空望远镜的新研究,为理解宇宙中行星的形成提供了新的线索。

长久以来,行星如何在多样的宇宙环境中演化成我们所见的各类世界,一直是科学界亟待解答的难题。这不仅关乎我们对自身起源的认知,也指向了未来的探索方向。而韦伯太空望远镜的最新数据,正逐渐揭开这一谜团的一角。

回溯至2003年,哈勃太空望远镜曾发现一颗疑似宇宙中最古老的行星,其年龄高达约130亿年。这一惊人发现随即引发了一系列疑问:在宿主恒星同样年轻且重元素含量稀少的情况下,这样的行星是如何形成的?要知道,重元素可是行星形成不可或缺的关键因素。

为了解开这一谜团,一个国际科研团队利用韦伯太空望远镜的先进观测能力,对附近星系中缺乏重元素的恒星进行了深入研究。他们发现,这些恒星周围竟然存在着形成行星的圆盘,且这些圆盘的年龄远超银河系中年轻恒星周围的圆盘。

欧洲空间研究与技术中心的研究员Guido De Marchi表示:“韦伯望远镜的数据为我们提供了强有力的证据,证实了哈勃望远镜之前的观测结果。这迫使我们重新审视年轻宇宙中行星形成和早期演化的模拟模型。”

在这项发表在《天体物理学杂志》上的研究中,科研团队聚焦于小麦哲伦星云中的一个恒星形成团——NGC 346。他们观测了质量介于太阳质量0.9倍至主恒星质量1.8倍不等的恒星,并发现即使是这些最古老的恒星仍在吸积气体,且周围似乎环绕着行星形成的圆盘。这一发现颠覆了传统认知,即认为行星圆盘在几百万年后就会消散。

研究团队进一步推测,这些行星圆盘之所以能够长时间存在,可能有两个原因:一是重元素的缺乏反而有利于圆盘承受恒星的辐射压力;二是类日恒星由大型气体云形成,其消散过程因体积庞大而更为漫长。国家科学基金会双子座天文台的首席科学家Elena Sabbi指出:“恒星周围的物质越多,吸积过程就越持久。这些圆盘需要十倍的时间才能消失,这为我们理解行星的形成及其系统架构提供了全新的视角。”

韦伯太空望远镜的近红外光谱仪(NIRSpec)在这场探索中发挥了关键作用。与老式太空天文台的摄谱仪相比,NIRSpec能够同时观测多达100个目标,极大地加速了数据收集和发现的过程。去年,NIRSpec曾成功观测到附近一颗系外行星上的粉砂质云;而今年早些时候,它又被用于探测太空中的首个爱因斯坦Zig-Zag现象。

通过对古老和年轻恒星形成区域的深入观测,科学家们正逐步揭开太阳系起源的神秘面纱。我们的太阳系约有46亿年的历史,而这些研究不仅帮助我们更好地理解自身的起源,也为未来的太空探索提供了宝贵的线索和启示。

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