人類首次拍到新生系外行星

從去年開始，我們已經多次見識了歐南台甚大望遠鏡（VLT）的巨大威力，目睹了前所未見的恆星的表面。最近，天文學家利用安裝在VLT上的特殊設備拍到了史上最年輕的系外行星照片。

安裝在VLT UT3望遠鏡上的SPHERE（右下角）（來源：ESO/J. Girard）

這台設備名叫SPHERE，全名Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument，直譯過來就是「分光偏振高對比度外行星研究儀」，安裝在第三台VLT上（VLT UT3），工作波段為0.5-2.32μm，在自適應光學的幫助下，望遠鏡的衍射極限可以達到驚人的0.02-0.08角秒。正因為這樣，甚大望遠鏡才能成為天文學家手中的利器。

SPHERE特寫（來源：ESO）

研究人員將望遠鏡對準了半人馬座內一顆名為 PDS 70 的年輕恆星，這顆恆星是一個K型恆星，質量是太陽的82%，溫度約4400K，距離我們370光年。觀測數據表明，PDS 70 的年齡僅1000萬年，相當年輕。早在1992年，就被認為存在著一條原恆星盤或塵埃帶，2006年被證實擁有氣體噴射結構，原恆星盤的直徑約140天文單位，是海王星到太陽的距離的4.6倍。2012年後，觀測發現原恆星盤中存在著一個巨大的「縫隙」，寬度達到65-80天文單位，天文學家相信縫隙中一定有行星正在形成。

SPHERE 拍攝的年輕恆星 PDS 70 （中心被擋住的黑點）和新誕生的行星 PDS 70b（亮點）（來源：ESO/A. Müller et al.）

研究人員使用星冕儀將 PDS 70 的星光擋住，這樣，恆星周圍潛在的行星才有可能顯現出來；同時SPHERE進行細緻地觀察，繪製圖像。經過幾個月的努力，研究人員終於獲得了 PDS 70 外行星極為清晰的影像，甚至能夠獲得行星的光譜，我們知道它不僅存在大氣，而且還有濃密的雲層！觀測表明，這顆行星（編號PDS 70b）距離恆星約30億公里，與太陽系與太陽的距離相當。它的質量數倍於木星，應該是一個巨大的氣態行星，表面溫度約為1000℃，顯然比我們太陽系中最熱的行星還要熱得多。也正是因為頗為特殊的物理特性才使得 PDS 70b 成為人類首個照相確認的最年輕的行星。

PDS 70 所在位置（來源：ESO, IAU and Sky & Telescope）

毋庸置疑，這是一項極富挑戰性的壯舉，也是一項極富震撼力的壯舉，在了解複雜的行星早期演化階段方面，給人們極大的鼓舞。恆星也好，行星也罷，數十億年的生命是人類無法企及的，但是我們可以利用手中的工具，捕捉到恆星或行星生命歷程中的若干個片段，從而了解其演化史，了解自己的身世，這才是人類文明真正偉大之處！

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