浙江
美國國家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）在一個備受矚目的年輕恒星系統中取得重大突破：天文學家通過檢測行星的大氣化學特征，成功揭開了隱藏在明亮塵埃盤中的第三顆巨行星——“繪架座β d”（Beta Pictoris d）的神秘面紗。這一發現不僅使繪架座β（Beta Pictoris）成為已知第二個擁有至少三顆被成像/探測到行星的恒星系統，也開創了通過大氣光譜特征“掃描”并發現復雜塵埃環境中隱匿行星的新方法。
繪架座β系統距離地球約63光年，系統年齡僅約2300萬年。由于其相對年輕且距離地球較近，長期以來一直是天文學家研究恒星與行星系統形成及演化的重要“天然實驗室”。在此之前，科學家已在該系統中確認了“繪架座β b”（早期通過直接成像法捕獲的系外行星之一）和“繪架座β c”的存在。然而，長期以來一直有一塊“拼圖”隱匿在恒星周圍極其璀璨的碎片盤深處，未能被傳統成像手段捕捉。
研究團隊指出，繪架座β d的質量至少是木星的兩倍，是該系統中三顆已知巨行星中質量最小的一顆。其軌道距離宿主恒星約30個天文單位，與太陽系中海王星的位置相當，處于三顆行星中最外側的軌道，但仍位于塵埃碎片盤的內邊界之內。它的存在不僅填補了系統結構上的空白，還完美解釋了碎片盤內邊緣為何呈現出如此清晰銳利的邊界等長期未解的懸疑特征。
值得一提的是，這項重大發現純屬一次“意外收獲”。加州大學圣迭戈分校的博士后研究員埃丹·吉布斯（Aidan Gibbs）與其團隊最初使用韋伯望遠鏡的近紅外光譜儀（NIRSpec）積分現場單元（IFU）觀察已知的“繪架座β b”大氣，卻在數據中意外發現了一組不尋常的信號。原本應該由塵埃反射光呈現的平滑光譜中，出現了由一氧化碳分子吸收線構成的重復峰值與谷值，其特征類似于條形碼，極具氣態巨行星大氣的代表性。通過測量視向速度，研究人員確認該信號源的運行速度和位置與繪架座β系統完全吻合，排除了背景恒星或棕矮星的干擾。
隨后，研究團隊通過加時觀測，利用韋伯望遠鏡的中紅外儀器（MIRI）在同一位置檢測到了甲烷和水蒸氣，進一步證實了該天體的行星身份及其大氣化學成分。與此同時，由愛丁堡大學的本·薩特利夫（Ben Sutlieff）和歐洲南方天文臺的馬庫斯·邦塞（Markus Bonse）領導的獨立團隊，利用歐洲南方天文臺甚大望遠鏡（VLT）及韋伯望遠鏡近紅外相機（NIRCam）的數據，也獨立證實了繪架座β d的存在。相關研究成果已于2026年7月中旬正式發表在《天體物理學雜志通訊》（The Astrophysical Journal Letters）上。
天文學家表示，繪架座β d是首顆主要通過中等分辨率光譜技術被探測到的直接成像行星。在傳統的直接成像中，散布的塵埃往往像濃霧一樣遮擋行星，導致難以區分光點與碎片盤結構；而韋伯望遠鏡的光譜探測技術則成功“穿透”了散射光的干擾，憑行星獨特的分子特征完成了定位。這一突破標志著天文學界在探索復雜視覺環境中隱藏行星方面邁出了關鍵一步，也為未來尋找更多難以直接觀測的系外行星開辟了全新的路徑。
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