美國太空總署韋伯如何在 Beta Picturis 系統附近發現一顆新的巨型系外行星

美國國家航空暨太空總署（NASA）表示，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在太陽系外發現了一顆巨大的行星，稱為系外行星，隱藏在我們銀河系中研究最深入的行星系統之一內。

繪架座β是一顆年輕的、附近的恆星，已知擁有兩顆巨大的行星。其中一顆（“b”）是第一批直接成像的系外行星之一，另一顆稱為繪架座β c。新行星（“D”）最近被發現。

這使得繪架座β成為已知的第二個至少擁有三顆行星的行星系統。

他補充說：“我們試圖了解一個我們已經知道存在的物體。然後這個明顯的信號出現在我們沒有預料到的數據中。”

該訊號是光譜數據中的一系列波峰和波谷，團隊希望在其中看到從塵埃反射的平滑光譜。

這是一種獨特的一氧化碳吸收線圖案，像條碼一樣展開，「這是巨型行星大氣層中的預期特徵，」美國宇航局表示。

NASA 表示：“在 IFU 成像中觀察到一個意想不到的斑點，具有一氧化碳的獨特特徵。天文學家能夠確定該物體的速度、位置以及它與恆星碎片盤的對齊情況，表明該物體正在繞 Beta Pic 運行，而不僅僅是背景中的物體。”

在隨後的觀測中檢測到了水蒸氣和甲烷，進一步確認了該行星的身份，同時提供了對行星大氣層的更豐富的了解。

一顆隱藏多年的星球

據 NASA 稱，繪架β D 多年來一直隱藏著，因為它位於已知最亮的碎片盤之一內。

美國宇航局解釋了為什麼沒有更早發現這顆系外行星，並表示：“貝塔皮克的碎片盤非常明亮，並且散射了來自恆星的光線，使得很難將行星與其他結構區分開來。韋伯實際上忽略了塵埃，能夠專注於行星的特徵。”

據美國宇航局稱，Beta Pic d 的質量可能是木星質量的兩倍，而木星是該系統中已知的三顆巨行星中最小的一顆。

它的軌道距離約為 30 個天文單位，這使得它與我們系統中的海王星大致處於同一位置。

天文學家是如何發現 Beta Peak D 的？

與 Beta Pictoris b 和 c 不同，新發現的 Beta Pic d 不是透過識別亮點發現的，而是透過檢測大氣中獨特的化學特徵來發現的。

天文學家在使用韋伯近紅外光譜儀 (NIRSpec) 研究 Beta Pic b 的大氣層時發現了 Beta Pic d。

NIRSpec 有一種特殊模式（使用稱為整合現場單元的東西），不僅返迴光譜數據，還返回空間數據。這可以給出所研究對象的圖像，並且還可以繪製運動圖。

「我們並不是在尋找一顆新行星，」週三在《天體物理學雜誌快報》上發表的一項新研究的主要作者艾丹·吉布斯說。

她說，這項發現展示了一種尋找系外行星的強大新方法。

NASA 解釋說：“這是第一顆主要通過中分辨率光譜檢測到的直接成像行星，表明天文學家可以通過大氣指紋來識別複雜環境中的世界，而不是僅僅依靠傳統的日冕成像。”

接下來怎麼辦？

研究人員計劃繼續分析韋伯的觀測結果，以更好地確定行星的溫度、大氣成分和軌道，從而更詳細地了解天文學上最著名的行星系統之一。