美国国家航空航天局的韦伯发现了最接近的太阳孪生恒星周围行星的新证据

（蜘蛛网eeook.com）据美国国家航空航天局：天文学家使用美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了强有力的证据，表明一颗巨大的行星在离我们太阳最近的恒星系统中围绕一颗恒星运行。半人马座阿尔法三星系统距离地球仅4光年，长期以来一直是寻找太阳系以外世界的引人注目的目标。

半人马座阿尔法星位于遥远的南方天空，由类似太阳的双星半人马座αA和半人马座β以及微弱的红矮星半人马座比邻星组成。半人马座甲是夜空中第三亮的恒星。虽然有三颗已确认的行星围绕比邻星运行，但事实证明，围绕半人马座阿尔法星A和半人马座α星B的其他行星的存在很难确认。

现在，韦伯从其中红外仪器（MIRI）的观测提供了迄今为止围绕半人马座阿尔法星a运行的气体巨星的最有力证据。这些结果已被《天体物理学杂志快报》上的两篇论文所接受。

如果得到证实，这颗行星将是距离地球最近的一颗在类太阳恒星宜居带内运行的行星。然而，由于这颗候选行星是一颗气态巨星，科学家们表示，它不会像我们所知的那样支持生命。

“由于这个系统离我们如此之近，发现的任何系外行星都将为我们提供收集除我们自己的行星系统之外的行星系统数据的最佳机会。然而，即使使用世界上最强大的太空望远镜，这些观测也是极具挑战性的，因为这些恒星非常明亮、靠近，并且在天空中快速移动，”美国国家航空航天局喷气推进实验室和加州理工学院IPAC天文学中心的美国国家航空和宇宙航行局系外行星科学研究所的Charles Beichman说，他是新论文的共同第一作者。“韦伯的设计和优化是为了找到宇宙中最遥远的星系。太空望远镜科学研究所的操作团队不得不为这个目标制定一个定制的观测序列，他们的额外努力得到了惊人的回报。”

这张图片显示了来自几个不同的地面和太空天文台的半人马座阿尔法星系统：数字化巡天（DSS）、美国宇航局的哈勃太空望远镜和美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜。半人马座阿尔法星A是夜空中第三亮的恒星，也是离地球最近的类日恒星。DSS的地面图像显示，三重系统是一个单一的光源，而哈勃望远镜解析了系统中的两颗类日恒星，即半人马座阿尔法星a和半人马座α星B。韦伯的MIRI（中红外仪器）的图像使用日冕掩模来阻挡半人马座Alpha a的明亮眩光，揭示了一颗围绕该恒星运行的潜在行星。来源：科学：美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）、加拿大航天局（CSA）、美国科学技术研究院（STScI）、美国国防部科学与安全局（DSS）、A.Sanghi（加州理工学院）、C.Beichman（NExScI，美国国家航空和宇宙航行局/加州理工大学喷气推进实验室）、D.Mawet（加州理工科学院）；图像处理：J.DePasquale（STScI）

韦伯经过几轮精心策划的观测、研究团队的仔细分析和广泛的计算机建模，帮助确定了韦伯图像中看到的源可能是一颗行星，而不是背景物体（如星系）、前景物体（经过的小行星）或其他探测器或图像伪影。

该系统的首次观测发生在2024年8月，使用MIRI上的日冕掩模阻挡半人马座阿尔法星A的光线。虽然附近伴星半人马座阿尔法星B的额外亮度使分析变得复杂，但研究小组能够减去两颗恒星的光线，发现一个比半人马座α星A暗10000倍以上的物体，与恒星的距离大约是太阳和地球之间距离的两倍。

这张三面板图像捕捉到了美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜对最近的类日恒星半人马座阿尔法星a周围行星的观测搜索。最初的图像显示了半人马座α星a和半人马座甲星B的明亮眩光，然后中间的面板显示了该系统，在半人马座a上方放置了一个日冕掩模来阻挡其明亮眩光。然而，光线在冠状光管边缘弯曲的方式会在周围的空间中产生涟漪。望远镜的光学元件（其镜子和支撑结构）会导致一些光线干扰自身，产生圆形和辐条状图案。这些复杂的光模式，以及附近半人马座阿尔法星B的光，使得发现暗淡的行星变得异常困难。在右边的面板中，天文学家已经减去了已知的模式（使用参考图像和算法）来清理图像，并揭示了像候选行星这样的微弱来源。来源：科学：美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局、STScI、A.Sanghi（加州理工学院）、C.Beichman（NExScI、美国国家航空和宇宙航行局/加州理工大学喷气推进实验室）、D.Mawet（加州理学院）；图像处理：J.DePasquale（STScI）

虽然最初的检测令人兴奋，但研究小组需要更多的数据才能得出确切的结论。然而，在2025年2月和2025年4月（使用主任的自由时间）对该系统的额外观测没有发现任何像2024年8月发现的那样的物体。

加州帕萨迪纳加州理工学院的博士生Aniket Sanghi说：“我们面临着一颗正在消失的行星的情况！为了调查这个谜团，我们使用计算机模型模拟了数百万个潜在的轨道，结合了我们看到这颗行星时以及没有看到它时获得的知识。”。Sanghi是涵盖该团队研究的两篇论文的共同第一作者。

在这些模拟中，研究小组考虑了欧洲南方天文台甚大望远镜2019年对潜在系外行星候选者的观测、韦伯的新数据，并考虑了在半人马座阿尔法星B存在的情况下重力稳定的轨道，这意味着这颗行星不会被抛出系统。

研究人员表示，韦布在第二轮和第三轮观测中未被发现并不奇怪。

桑吉说：“我们发现，在模拟的一半可能轨道中，这颗行星离恒星太近，韦伯在2025年2月和4月都看不见它。”。

这位艺术家的概念展示了围绕半人马座阿尔法星a运行的气态巨星的样子。使用美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜对三星系统半人马座阿尔法星的观测表明，这颗潜在的气体巨星的质量大约与土星相当，绕恒星运行的距离大约是太阳和地球之间距离的两倍。在这个概念中，半人马座阿尔法星A位于行星的左上角，而系统中的另一颗类日恒星半人马座α星B位于右上角。我们的太阳显示为这两颗恒星之间的一个小点。来源：美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局、STScI、R.Hurt（加州理工学院/IPAC）

根据中红外观测和轨道模拟中这颗行星的亮度，研究人员表示，它可能是一颗质量大约与土星相当的气态巨星，以椭圆形轨道绕半人马座阿尔法星a运行，轨道距离是太阳和地球之间距离的1到2倍。

桑吉说：“如果得到证实，在半人马座阿尔法星A的韦伯图像中看到的潜在行星将标志着系外行星成像工作的一个新的里程碑。”。他说：“在所有直接成像的行星中，这将是迄今为止最接近其恒星的行星。它在温度和年龄上与我们太阳系中的巨型行星最相似，也最接近我们的家园地球。”。“它存在于两个紧密分离的恒星系统中，这将挑战我们对行星如何在混乱环境中形成、生存和进化的理解。”

如果得到更多观测的证实，该团队的结果可能会改变系外行星科学的未来。

Beichman说：“这将成为系外行星科学的试金石，韦伯和其他天文台有多个机会对其进行详细表征。”。

例如，美国国家航空航天局的Nancy Grace Roman太空望远镜将于2027年5月发射，最早可能在2026年秋季发射，它配备了专用硬件，将测试新技术来观测像半人马座阿尔法星这样的双星系统，以寻找其他世界。Roman的可见光数据将补充Webb的红外观测，从而对地球的大小和反射率产生独特的见解。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯正在解开太阳系的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是美国国家航空航天局及其合作伙伴欧洲航天局和加拿大航天局领导的一个国际项目。