天文学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测发现,太阳系外发现的第一个小行星带比预期的要复杂得多。

为了在红外光下研究北落师门附近的年轻恒星周围的温暖尘埃,科学家们发现,这些尘埃的结构比我们太阳系的小行星和柯伊伯尘埃带更为复杂。

从恒星向外延伸140亿英里,有三个嵌套的辐射带。外带的规模大约是太阳系柯伊伯带的两倍。

望远镜首次揭示了内部的辐射带。

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尘埃带围绕着这颗恒星,它可以被看作是南双鱼座中最亮的恒星。

这些带是较大天体碰撞产生的碎片,通常被称为“碎片盘”。

虽然哈勃太空望远镜、赫歇尔空间天文台和阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)此前曾拍摄过外带的清晰图像,但它们都没有发现其内部有任何结构。

这项研究的主要作者,亚利桑那大学的András Gáspár在一份声明中说:“通过观察这些环的模式,我们实际上可以开始绘制一个行星系统应该是什么样子的草图——如果我们真的能拍到足够深的照片来看到可疑的行星的话。”

哈勃、ALMA和韦伯联手,对多颗恒星周围的碎片盘进行更广泛的观察。

美国宇航局表示,随着韦伯拍摄到更多的星系,人们将更多地了解行星的构造,这些行星用它们的引力雕刻出了腰带。

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例如,在我们的太阳系内部,木星包围着小行星带,柯伊伯带的内缘是由海王星雕刻的。

“北落师门周围的星系带就像一部推理小说:行星在哪里?”另一位团队成员、韦伯中红外仪器的美国科学负责人乔治·里克说。“我认为,说这颗恒星周围可能存在一个非常有趣的行星系统,这并不是一个很大的飞跃。”

韦伯还拍摄了Gáspár创造的“大尘埃云”,这可能是两个原行星体在外环发生碰撞的证据。到2014年,随后的观测表明该物体已经消失。一种可能的解释是,这个新特征是由两个冰体相互撞击产生的非常细小的尘埃粒子组成的膨胀云。

北落师门的尘埃环是在1983年由美国宇航局的红外天文卫星观测发现的。这个环的存在也已经从以前使用亚毫米望远镜进行的更长波长的观测中推断出来。

最新的研究结果发表在《自然天文学》杂志上。