天文新發現!北落師門周圍三個小行星帶環繞

天文學家公布了韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)觀測到銀河系的恆星北落師門(Fomalhaut)的周圍塵埃影像,發現到3個塵埃組成的碎片同心環,圍繞著北落師門恆星運轉,其中兩道為首次發現。相較於太陽系中的小行星帶和柯伊伯帶,這3道塵埃環結構更是複雜。這項發現,提供了迄今關於太陽系外這類結構的最完整景象。相關研究報告已刊載於的英國科學期刊《自然·天文學》(Nature Astronomy)上。

據了解,北落師門距地球25光年處,是夜空中最明亮的恆星之一,亦是南魚座(PiscisAustrinus)中最亮的恆星。天文學家最初於1983年發現北落師門周圍的一個碎片帶,這次藉由韋伯太空望遠鏡的中紅外線裝置發現,在那道塵埃環內側發現還有兩道塵埃環。這3道塵埃環中,以內側一道較明亮,中間一道較窄。這3條碎片帶,好像都充斥著稱為星子(planetesimals)的物體,這種物體中,一部分在星系形成早期匯合形成行星,其餘的則以彗星或小行星形式存留下來。這是韋伯太空望遠鏡首次展示前所未見的北落師門內部小行星帶,值得一提的是,它能以用肉眼看到南雙魚座中最亮的恒星,因此也稱為南魚座 α。

亞利桑那大學(University of Arizona)天文學家、報告主筆蓋斯巴(Andras Gaspar)表示,其他行星系也有小行星與彗星岩屑盤存在,這是大型天體碰撞產生的碎片,跟我們的太陽系很像。太陽系有兩條碎片帶,一個位於火星與木星之間的主小行星帶,另一個則位於海王星以外的古柏帶(Kuiper belt)。

北落師門的亮度,比起太陽亮度超過16倍,至於體積則是近2被大的太陽,年齡落在大約4億4000萬年,還不及太陽的1/10,壽命可能已過近半。研究人員還沒在北落師門周圍發現任何行星,認為這些碎片帶是受到行星的引力牽引而形成。至於岩屑盤則是行星形成程序所遺留下的殘骸,這樣的構造可為潛在的行星數量與不斷變化的歷史提供寶貴線索。

研究報告的另一位共同作者沃爾夫(Schuyler Wolff)表示,到目前為止,幾乎所有岩屑盤影像,都是在類似太陽系古柏帶寒冷外部區域的影像。沃爾夫提到,中紅外線儀器目前能解析到類似我們的主小行星帶構成材質與溫度相對較高的碎片帶照片。而研究這些碎片帶,科學家可以更深入了解到行星的起源。【記者  鄒弘整理報導】