行星如何在元素稀缺的宇宙诞生?韦伯望远镜解密

韦伯太空望远镜拍摄的影像,展示了小麦哲伦云中的大型星团NGC 346。该区域缺乏比氢和氦重的元素,被视为研究早期宇宙中类似条件的理想场所。(取自NASA官网)

韦伯太空望远镜拍摄的影像,展示了小麦哲伦云中的大型星团NGC 346。该区域缺乏比氢和氦重的元素,被视为研究早期宇宙中类似条件的理想场所。(取自NASA官网)

〔编译陈成良/综合报导〕美国航太总署(NASA) 的韦伯太空望远镜(JWST)提供了令人震惊的新证据,挑战了现有的行星形成理论。研究显示,即使在重元素稀少的环境中,行星形成盘也能长期存在,这促使科学家重新审视早期宇宙行星形成的过程。

2003 年,哈伯望远镜(Hubble Space Telescope)在一颗古老的恒星周围发现了巨大行星的迹象,引发了天文学界的震撼。当时的理论认为,早期宇宙的恒星缺乏重元素(如碳和铁),这些行星形成盘应快速消失。然而,哈伯望远镜的观测显示,这些古老恒星可能仍然拥有行星形成盘。

据《每日科技网》(scitechdaily)报导,为了进一步了解这一现象,科学家使用韦伯望远镜观测了位于小麦哲伦云(Small Magellanic Cloud)的 NGC 346 星团。这个星团的环境重元素稀少,被认为是研究早期宇宙条件的理想场域。

哈伯望远镜早先在 NGC 346 中发现,某些年龄介于 2000 至 3000 万年的恒星,仍然拥有行星形成盘,这与行星形成盘只能存续数百万年的传统理论背道而驰。然而,限于技术,哈伯望远镜无法确认这些盘是否仍在活跃地形成行星。

韦伯望远镜以其高灵敏度和解析力解开了这个长达数十年的谜题。该望远镜证实,NGC 346 星团中的行星形成盘不仅存在,且寿命远超预期。欧洲太空研究与技术中心(ESTEC)的研究领导人迪马尔基(Guido De Marchi)表示:「韦伯提供了强有力的证据,证实了哈伯望远镜的早期发现,促使我们重新思考行星形成与早期演化的模型。」

美国国家科学基金会(NSF)NOIRLab 的共同作者萨比(Elena Sabbi)补充说:「目前的模型预测,在重元素稀少的环境中,行星形成盘应非常短暂,甚至不足以孕育行星。然而,哈伯望远镜和韦伯的观测结果显示,这些盘不仅存活更久,甚至可能正在孕育行星。」

这一发现不仅挑战了天文学界对早期宇宙行星形成的理解,也为探索其他低金属量星系的行星形成过程提供了新方向。NGC 346 的研究成果已发表于《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

来源:自由时报
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