韋伯望遠鏡新發現:行星起源謎團,20年終得解?

   時間:2024-12-25 14:00 來源:天脈網作者:鐘景軒

近日,科學家們在探索宇宙行星形成的奧秘上取得了重要進展,這一突破得益于韋伯太空望遠鏡的最新數據。長久以來,行星如何在宇宙中進化成多樣化的世界一直是科學界亟待解答的關鍵問題之一。

回溯至2003年,哈勃太空望遠鏡曾觀測到一顆據信是宇宙中最古老的行星,這顆巨大行星的年齡估計達到了驚人的130億年。這一驚人發現隨即引發了一系列疑問:在宿主恒星同樣年輕且重元素含量稀少的情況下,這樣的行星是如何形成的?要知道,重元素在行星形成過程中起著至關重要的作用。

現在,借助韋伯太空望遠鏡這一尖端空間天文臺,科學家們得以深入研究附近星系中那些同樣缺乏重元素的恒星。令人驚訝的是,他們發現這些恒星周圍存在著行星形成的圓盤,而且這些圓盤的年齡甚至超過了銀河系中年輕恒星周圍的圓盤。這一發現顛覆了科學家們對早期宇宙中行星形成過程的傳統認知。

歐洲空間研究與技術中心的研究員Guido De Marchi表示,韋伯望遠鏡的數據為哈勃望遠鏡之前的觀測提供了有力佐證,迫使科學家們重新審視在年輕宇宙中模擬行星形成和早期演化的方法。De Marchi強調,這些新發現促使科學界不得不重新思考行星形成的傳統理論。

在這項發表于《天體物理學雜志》的新研究中,科學家們重點觀察了小麥哲倫星云中的恒星形成團NGC 346中的恒星。他們發現,即使是這些恒星中最古老的成員仍在吸積氣體,并且周圍似乎環繞著行星形成的圓盤。這一觀測結果與哈勃望遠鏡在2000年代中期得出的結論相吻合,即數千萬年前的恒星周圍仍保留著形成行星的圓盤,而這些圓盤通常被認為在幾百萬年后就會消散。

研究小組在論文中指出,這些發現表明,在低金屬豐度的環境中,恒星周圍的行星圓盤壽命比以往想象的要長得多。科學家們推測,這種延長壽命的原因可能有兩個:一是重元素的缺乏實際上有助于圓盤更好地抵抗恒星的輻射壓力,從而延長了它們的存在時間;二是類日恒星由大型氣體云形成,由于體積更大,這些氣體云需要更長的時間才能消散。

國家科學基金會雙子座天文臺的首席科學家埃琳娜·薩比指出,恒星周圍的物質越多,吸積過程持續的時間就越長。她解釋說,這些圓盤需要十倍的時間才能消失,這一發現暗示了行星的形成機制以及在不同環境中可能存在的行星系統架構類型。薩比對這一發現表示了極大的興奮和期待。

韋伯太空望遠鏡的近紅外光譜儀(NIRSpec)儀器在這次觀測中發揮了關鍵作用。與老式太空天文臺的攝譜儀相比,NIRSpec能夠同時觀測100個目標,極大地提高了數據收集和發現的效率。去年,NIRSpec曾觀測到附近一顆系外行星上的粉砂質云;今年早些時候,該儀器還被用來探測太空中的首個愛因斯坦Zig-Zag現象。

通過對古老和年輕的恒星形成區域進行觀測,科學家們有望更深入地了解太陽系的起源。我們的太陽系大約已有46億年的歷史,而這些新的發現為我們揭開了早期宇宙中行星形成過程的神秘面紗。

敬請關注“知新了了”,獲取更多精彩內容!

 
 
更多>同類天脈資訊
全站最新
熱門內容
媒體信息
新傳播周刊
新傳播,傳播新經濟之聲!
網站首頁  |  關于我們  |  聯系方式  |  版權隱私  |  RSS訂閱  |  違規舉報 魯公網安備37010202700497號