史上最年幼系外行星 Elias 2-24b 現身,不到 100 萬歲質量已木星 4 倍
天文學家確認發現迄今為止最年輕的系外行星「Elias 2-24 b」,質量約木星 2~4 倍,令人興奮之處在於它才形成不到 100 萬年,正處於極短暫且關鍵的核心吸積(Core Accretion)成長階段。
早在 2018 年,Elias 2-24 b 就被凱克望遠鏡捕捉到最初微弱訊號,但當時技術不足,訊號只被當成雜訊。幾年後,智利迭戈·波塔萊斯大學博士生 Andrea Bernardi 團隊利用全新數據處理技術,重新分析凱克望遠鏡利用星冕儀觀測收集的檔案庫老照片,才成功揪出嬰兒行星 Elias 2-24 b 身影,最後結合 VLT、ALMA 數據交叉比對確認。
Elias 2-24 b 距離地球 450 光年,仍被年輕母恆星充滿氣體塵埃的原行星盤包圍,天文學家可直接觀測到 Elias 2-24 b 正積極吸食原行星盤物質壯大自己。
以往我們找到的年輕系外行星多以凌日法發現,它們通常已清空周圍氣體塵埃,或成長至看不了形成過程,而星冕儀就像精密遮光罩,能精準遮擋母恆星刺眼光芒,找出隱藏在一旁微弱黯淡的嬰兒行星訊號。
過去幾年阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)也拍攝許多壯觀原行星盤照片,常見原行星盤出現環與空隙,天文學家猜測這些空隙由正在形成的巨行星「吃掉」周圍物質造成,稱為清道夫效應。
最新分析表明 Elias 2-24 b 就位於原行星盤一處空隙內,成為科學家多年猜測最直接證據。
不過 Elias 2-24 b 的存在也讓現有行星形成理論陷入尷尬局面,根據當前核心吸積模型,Elias 2-24 b 要在離母星如此遠的地方(比海王星-太陽距離多 2 倍)成長到木星大小質量,通常至少需 500 萬年,它如何在不到 100 萬年就變得如此龐大,表明當前最佳模型仍遺漏某些重要物理過程。
隨著羅曼太空望遠鏡等新一代儀器加入,我們預計發現更多幼兒行星,期望拼湊出完整的行星出生圖譜。
新論文發表在《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)。
Youngest Exoplanet Yet Discovered Found Hiding in Keck Observatory Data
Newfound ‘Baby’ Planet Smashes Record for Youngest Known World
(首圖來源:凱克天文台)