行星是什么样的? 他们出生了,又是如何成长的?这是天文学中的一个重要问题,研究人员试图通过观察“年轻行星”来回答这个问题。说起来容易做起来难。我们太阳系中所有行星的年龄相同,即 46 亿岁。因此,天文学家必须到其他地方寻找最近形成的行星(系外行星)来吸引研究兴趣。
然而,迄今为止已确认的大约 6,000 颗系外行星中,绝大多数已有数十亿年的历史。这并不是因为那里没有年轻的行星,而是使用常见的方法(例如凌日法)更容易检测到较老的行星,在凌日法中,天文学家检测到当一颗行星从恒星前面经过时,恒星的光线会稍微变暗。
新形成的系外行星通常埋藏在气体和尘埃盘中,这些气体和尘埃盘是行星形成时留下的构件,也称为原行星盘。发现这样一个新天体的困难是埃利亚斯 2-24b 系外行星的发现如此令人兴奋的部分原因,埃利亚斯 2-24b 是目前被确认的最年轻的行星。
由智利迭戈波塔莱斯大学的安德里亚·贝尔纳迪领导的研究小组通过关注七个原行星盘来识别这颗系外行星,这些原行星盘的致密物质中存在明显的空隙,因为人们相信吸积的行星会形成这些空隙。他们重新分析了锁定中心恒星的“日冕仪”的数据,区分了周围天体反射的微弱光线。
近十年来,科学家们已经了解埃利亚斯 2-24 号恒星盘中的间隙。欧洲南方天文台的甚大望远镜(是的,这是它的官方名称)在这个空隙中探测到了一个光点,引发了关于它是否真的是一颗行星的持续争论。研究人员使用夏威夷 WM 凯克天文台 2018 年和 2020 年收集的数据来比较这些点多年来的位置。他们得出的结论是,这个亮点不是不相关的背景恒星或设备噪音,而是具有埃利亚斯2-24的天体引力物体——换句话说,是一颗行星。
Elias 2-24b 距离地球约 450 光年。它绕恒星运行的距离约为 55 个天文单位(天文单位是地球与太阳之间的平均距离)。它的质量估计最多是木星的 1.9 到 4.0 倍,尽管研究人员认为它的体积比我们当地的气态巨星小得多。由于其宿主恒星的年龄不到 100 万岁,Elias 2-24b 同样年轻。
迄今为止,通过直接观测确认的最年轻的系外行星是那些绕恒星 PDS 70 和 WISPIT 2 运行的行星,这两颗行星的年龄都超过 500 万年。这一新发现大幅打破了这些记录。