一張微笑“熊貓”臉照片的背後_風聞

2018年5月，一張來自深空的“熊貓臉”照片（圖1）引起了天文學界的轟動，這是歐洲南方天文台（簡稱ESO）發佈的一張具有歷史裏程碑意義的照片，照片中可以看到一個可愛“熊貓”臉正在對着我們微笑，臉上還有一個“痣”（右側下方亮點）。這張照片究竟是啥東西呢？為什麼會在天文學界引起轟動呢？

圖1. 深空“熊貓”臉——PDS70b

原來，這是人類第一次拍到了一個正在形成的太陽系外行星。

太陽系外行星的發現是近30多年以來天文學發展中的一個熱門的領域。迄今為止已經有數以千計的系外行星被發現。在行星系和行星如何形成的理論研究中，目前主流的理論認為：

在新形成的年輕恆星（如金牛座T型星等）外圍會有濃密氣體圍繞恆星旋轉，並形成一個盤狀的結構，同時氣體物質會從盤的內側落入恆星的表面， 這種結構就是原行星盤。行星就產生於這種原行星盤中。但是我們是否能通過觀測來驗證這個理論呢？為此各國天文學家們都在努力尋求理論和技術上的突破來達到上述目標。 

終於在2018年，ESO的科學家們取得了突破性的進展。他們選擇的突破目標是PDS 70，即半人馬座V1032（V1032 Centauri）。

PDS70是一顆位於半人馬座的低質量金牛座T型星（一種年輕的恆星類型），距離地球約370光年，質量為0.82倍太陽質量，年齡約1000萬年。早在1992年，就有研究指出在PDS 70周圍可能有原行星盤存在；2006年，通過觀測發現並確認PDS70周邊的確存在一個半徑大約為140 天文單位的原行星盤。2012年在盤內半徑約65 天文單位處發現一個巨大的間隙，這個間隙普遍認為是因為形成行星所造成。稍後的觀測發現間隙的整體形狀不對稱，這些因素表明PDS 70周邊可能存在多顆行星，從而影響間隙的形狀與塵埃分佈模式。

2018年5月，使用一個專門為觀測系外行星而研發的設備SPHERE，ESO的甚大望遠鏡（VLT）在盤內發現了那顆正在形成的系外行星PDS 70b。PDS 70b的質量估計約為木星的數倍，表面温度約1000 °C，軌道半徑約為3.22× 109千米（21.5天文單位），軌道週期約120年。模型預測顯示該行星已經形成了自己的吸積盤。

在圖1的“熊貓”臉圖像中，中心的黑圈是星冕儀留下的痕跡（星冕儀是用以來阻擋恆星的強光，以觀察周邊行星盤和行星的儀器）。中心黑圈的右側亮點（“痣”）就是在年輕矮恆星PDS 70周圍的氣體和塵埃盤中正在形成的行星PDS 70b，其由於吸積行星盤內的物質產生熱量而發亮，表面温度約1000°C。2019年的觀測進一步確認，該盤的吸積率約為每年5*10-7 木星質量。

其後，ESO利用VLT確認了圍繞PDS70的第二顆行星PDS70c，其軌道半徑約為5.31*109千米（35.5天文單位）。圖2就是數據處理後PDS 70行星系最終的圖片。

這是人類第一次獲取了正在形成的系外行星的圖像，並驗證了行星在原行星盤中形成的主流理論。隨着技術的進步，更多系外行星神秘的面紗會一點點慢慢地被揭開。

圖2 PDS 70行星系（圖片來源：ALMA/VLT (ESO/NAOJ/NRAO) ）

參考資料：

1.https://scitechdaily.com/giant-gap-pds-70s-protoplanetary-disk-may-indicate-multiple-planets/

2.https://edition.cnn.com/2018/07/02/world/newborn-planet-image-study/index.html

3.https://exoplanets.nasa.gov/faq/42/what-is-a-planet/

4.https://www.eso.org/public/usa/news/eso1821/

來源：中國科學院雲南天文台