詹姆斯·韋伯拍下“流浪”行星震撼新圖像

在詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現六個新的“流浪”世界後，天文學家正在重新審視他們對恆星和行星形成方式的理解。

這些奇怪的行星是自由漂浮的天體，不受任何主恆星的束縛。在大多數情況下，它們被附近物體的引力猛烈地拋出了它們的天體所在區域。

但這些新發現的距離地球 1000 光年的流浪世界不同尋常，因爲它們似乎從未屬於任何太陽系——它們獨立於任何主恆星形成。

通過用詹姆斯·韋伯對它們進行觀測，研究人員已經開始重新思考我們所熟知的關於恆星和行星誕生的一切。

“我們正在探尋恆星形成過程的極限，”研究的主要作者、約翰霍普金斯大學的天體物理學家亞當·蘭格維爾德說。

他們的研究發現了一種新的世界形成過程的證據。

這些流浪世界並非像行星那樣生長然後從其主恆星中被拋出，而是在開始形成時類似恆星，卻未能成功點燃。

蘭格維爾德和他的同事們今天在《天文學雜誌》上發表了他們的研究結果。

詹姆斯·韋伯的近紅外成像儀和無縫隙光譜儀（NIRISS）由兩個主要部件組成，即相機和光譜儀。

相機用於捕捉太空的圖像，而光譜儀能夠將光分散成光譜，方便研究人員測量每個波長。

NIRISS 讓研究團隊得以對年輕的星雲 NGC1333 展開有史以來最深層次的調查，該星雲是位於英仙座的一個恆星形成雲。

韋伯透過氣體和塵埃，生成了星雲內部令人驚歎的詳細圖像，圖像中閃爍着年輕的恆星。

研究人員測量了韋伯在 NGC1333 內部所觀測到的每個物體的紅外光譜，並且發現了幾個隱藏於其中的流浪世界。

韋伯的觀測結果顯示，這六個流浪星球屬於氣態巨行星，其質量約爲木星的 5 至 10 倍。

然而，韋伯的觀測表明，它們起初並非行星。

實際上，它們是由一個通常會產生恆星和褐矮星的過程所形成的——這類天體處於恆星和行星之間，且從未發光。

這促使研究團隊提出了一個重要的問題：在適當條件下，一個外觀類似於年輕木星的天體有沒有可能變成一顆恆星？

“這對於理解恆星和行星的形成而言，均是重要的背景信息，”蘭格維爾德說道。

在這六個流浪星球當中，最令人感到費解的是迄今所發現的帶有“塵埃盤”的那個最輕的天體。

一個滿是灰塵的圓盤——也稱作星周盤——乃是一團圍繞新形成的恆星轉動的圓形氣體與塵埃之雲。

這個天體的質量約等同於五個木星（或 1600 個地球）。圓盤的存在表明該天體的形成方式跟恆星相似。

“這引發了一個挑戰恆星形成理論的問題：一個質量僅爲木星幾倍的天體如何直接從收縮的氣體和塵埃雲中形成？”蘭格維爾德在一封電子郵件中告知 DailyMail.com。

此外，這些發現顯示，“迷你”行星和行星系統有可能在這個流浪世界的圓盤中形成，因爲已知行星是在星周盤中形成的。

“如果是這樣，它可能像木星或土星（由於該天體的質量），例如有衛星和/或環，而不是像我們太陽系中有較大行星的系統，”蘭格維爾德說。

“這整個領域皆是未知的範疇，”他補充道。

“我們以前從未在太陽系外的此類輕天體周圍發現‘衛星’或伴星，因此未來繼續進行研究很重要。”

這些新發現讓恆星和行星的分類變得複雜，因爲流浪行星的質量與氣態巨行星和褐矮星重疊——但它們的形成過程卻有所不同。

“我們的觀測證實，自然界至少以兩種不同的方式產生行星質量的天體，”資深作者、約翰霍普金斯大學的天體物理學家兼教務長雷·賈亞瓦德納在新聞稿裡說道。

第一種是“通過氣體和塵埃雲的收縮，如同恆星的形成方式一樣”，第二種是“在年輕恆星周圍的氣體和塵埃盤中，如同我們太陽系中的木星那樣。”

研究團隊計劃繼續對這些不同尋常的天體進行調查，並將它們與更重的褐矮星和氣態巨行星進行比較。

“更完整的恆星和行星誕生的圖景將有助於我們瞭解我們自己的太陽系是如何形成的，我們的行星系統在更廣闊的宇宙背景下是怎樣排列的，”賈亞瓦德納在一封電子郵件中告訴 DailyMail.com。