“韋布”實現小型氣態巨行星直接成像

科技日報北京6月25日電 （記者張夢然）《自然》雜誌25日報道了詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）直接成像的一顆小型氣態巨行星。這是“韋布”在其運行期間發現的首顆系外行星，標誌着其向直接成像更小的、與地球質量接近的行星的目標邁出了重要一步。這一發現填補了人們對太空認知的空白，有助於理解早期行星的形成過程及原行星盤內的動態變化。

當代天文學的一個主要目標是尋找並研究系外行星。自2022年開始運行以來，JWST為科學家提供了前所未有的機會來詳細地研究已知系外行星。此次，JWST捕捉到了迄今為止通過直接成像方法觀測到的質量最小的系外行星。這類行星相對較暗，並且其信號容易被母星光芒所掩蓋，對其成像是一個巨大的技術挑戰。

為克服這一難題，法國國家科學研究中心巴黎天文台研究團隊開發了一種特殊的日冕儀，並將其安裝在JWST的MIRI儀器上。這種日冕儀能夠遮擋中央恆星的強光，使得圍繞其周圍的較暗物體更容易被觀察到。藉助這項技術，JWST在年輕恆星TWA 7周圍複雜的三環星盤中探測到了一顆可能的系外行星。

TWA 7大約在640萬年前形成，而此次探測到的候選系外行星TWA 7b是一顆質量小於木星但大於海王星的亞木星行星，預計其質量約為木星的0.3倍，軌道距離其母星52個天文單位（1天文單位等於地球與太陽之間的平均距離）。這些質量和軌道特徵符合在星盤第一環和第二環之間形成的系外行星的預期特性。進一步的模擬研究支持了這一結論，與JWST的觀測結果也完全吻合。

新發現不僅代表了對更小質量系外行星研究的重大突破，也為未來的探索奠定了基礎。下一步JWST有望捕捉到質量僅為木星10%的系外行星圖像，這將極大地促進人們對類地行星的認知。此外，隨着更先進成像技術的發展，無論是空間還是地面望遠鏡都將擁有更強的搜索系外行星能力，從而進一步揭開宇宙秘密。