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附近著名年轻恒星“老人增四”,系统内发现第三颗隐藏行星

2026-7-16 寰宇科学

老人增四(BetaPictoris)是被天文学家研究最透彻的银河系年轻恒星之一,过去已知系统内存在2颗行星,谁曾想还有第3颗行星和天文学家玩捉迷藏玩了10年,直到最近才被认出来。

老人增四又称为“绘架座β”,虽然名字听起来有点苍老,但它其实是颗非常年轻的恒星,年龄仅介于800万~2,000万年之间,距地球约63光年,质量约太阳2倍,亮度约太阳9倍。

由于正值青少年成长期,老人增四周围仍环绕浓密气体(即原行星盘),范围达冥王星-太阳距离5倍以上,这也让老人增四成为天文学家研究行星系统如何形成、演化的天然实验室。

过去已知老人增四系统有2颗行星:2003年直接成像的BetaPictorisb,质量约木星10倍;以及2019年通过径向速度法发现的BetaPictorisc,质量同样约木星10倍。

现在天文学家通过光谱学技术,确认老人增四系统存在第3颗行星BetaPictorisd。

一开始,加州大学圣地牙哥分校团队只是想用韦伯太空望远镜近红外光谱仪(NIRSpec)研究BetaPictorisb大气层,却意外发现另一个不寻常化学讯号(一氧化碳吸收光谱),数据不仅揭开该物体化学成分,还算出其移动速度与运动轨迹,后续利用韦伯望远镜中红外仪器(MIRI)进行后续观测,也检测到水蒸气和甲烷,进一步确认BetaPictorisd行星身份。

而爱丁堡大学、欧洲南方天文台团队另一项研究,利用甚大望远镜与韦伯近红外相机(NIRCam)数据补充加州大学圣地牙哥分校团队的研究,并独立证实BetaPictorisd存在。

据计算,BetaPictorisd质量约木星2.4倍,是该系统最小行星,但和另2颗行星相比温度相对凉爽。

不过10几年前观测资料其实已找到BetaPictorisd,只是恒星尘埃盘像浓雾一样散射光线,使传统成像技术难区分更黯淡的行星与周围结构,直到现在韦伯望远镜的光谱分析方法有效“忽略”尘埃,分离出行星大气独有狭窄分子特征。