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        天文学家发现一颗巨大的系外行星——大小是木星的三到十倍——隐藏在一颗年轻恒星周围的气体和尘埃漩涡盘中。

         早期对这颗名为 MP Mus 的恒星的观测表明，它完全是孤独的，周围没有任何行星，周围环绕着一团毫无特征的气体和尘埃云。

         然而，再次审视 MP Mus，结合了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 （ALMA） 和欧洲空间的结果机构的盖亚任务，表明这颗恒星毕竟并不孤单。

         由剑桥大学领导的国际天文学家团队在恒星的原行星盘中探测到一颗大型气态巨行星：由气体、尘埃和冰组成的煎饼状云，行星形成过程开始于此。 这是盖亚首次在原行星盘内探测到系外行星。 发表在《自然天文学》杂志上的结果表明，类似的方法可能对在其他恒星周围寻找年轻的行星。

         通过研究行星如何在年轻恒星周围的原行星盘中形成，研究人员可以更多地了解我们自己的太阳系是如何演化的。 通过称为核心吸积的过程，重力导致圆盘中的粒子相互粘附，最终形成更大的固体，如小行星或行星。 随着年轻行星的形成，它们开始在光盘上雕刻缝隙，就像黑胶唱片上的凹槽一样。

         然而，观察这些年轻的行星由于光盘中气体和灰尘的干扰，极具挑战性。 迄今为止，仅对原行星盘中的年轻行星进行了三次稳健的探测。

         剑桥天文学研究所的 Álvaro Ribas 博士领导了这项研究，专门研究原行星盘。 “我们第一次观测到这颗恒星是在我们了解到大多数圆盘都有环和间隙时，我希望在 MP Mus 周围找到可以暗示存在行星或行星，“他说。

         Ribas 利用 ALMA 在 2023 年观测了 MP Mus （PDS 66） 周围的原行星盘。 结果显示，一颗年轻的恒星似乎孤身一人在宇宙中。 它周围的圆盘没有显示出行星可能形成的任何间隙，并且完全平坦且没有特征。

         “我们之前的观测显示了一个无聊的扁平圆盘，”里巴斯说。 “但这对我们来说似乎很奇怪，因为圆盘的历史在七到一千万年之间。 在那个时代的光盘中，我们希望看到行星形成的一些证据。

         现在，里巴斯和他来自德国、智利和法国的同事又给了穆斯议员一次机会。 他们再次使用ALMA观测到这颗恒星的波长为3毫米，比之前的观测波长更长，使他们能够更深入地探测圆盘。

         新的观测结果显示，靠近恒星的一个空腔和更远的地方有两个间隙，这些间隙在早期的观测中被掩盖了，这表明 MP Mus 可能并不孤单。

         在与此同时，欧洲南方天文台的研究员米格尔·维奥克 （Miguel Vioque） 正在揭开拼图的另一块。 使用盖亚的数据，他发现国会议员穆斯正在“摇摆不定”。

         “我的第一反应是，我的计算一定是出了错误，因为众所周知，MP Mus 有一个没有特征的光盘，”Vioque 说。 “当我看到阿尔瓦罗发表演讲时，我正在修改我的计算，介绍了椎间盘中新发现的内腔的初步结果，这意味着我摇晃着探测是真实的，很有可能是由正在形成的行星引起的。

         研究人员结合盖亚和 ALMA 观测结果以及一些计算机建模，表示这种摆动可能是由一颗质量不到木星十倍的气态巨行星以地球到太阳距离的一到三倍的距离绕恒星运行造成的。

         “我们的建模工作表明，如果你将一颗巨行星放入新发现的空腔内，你还可以解释盖亚信号，“里巴斯说。 “使用更长的 ALMA 波长使我们能够看到以前看不到的结构。”

         这是首次以这种方式间接发现嵌入原行星盘中的系外行星——通过将来自盖亚的精确恒星运动数据与对圆盘的深度观测相结合。 这也意味着其他光盘中可能存在更多隐藏的行星，等待被发现。

         “我们认为这可能是难以检测的原因之一原行星盘中的年轻行星，因为在这种情况下，我们需要同时提供 ALMA 和 Gaia 数据，“Ribas 说。 “较长的 ALMA 波长非常有用，但在这个波长下进行观测需要更多时间在望远镜上。”

         Ribas 表示，即将对 ALMA 进行升级，以及下一代甚大阵列 （ngVLA） 等未来望远镜，可用于更深入地观察更多圆盘并更好地了解年轻行星的隐藏种群，这反过来又可能有所帮助我们了解我们自己的星球是如何形成的。

         该研究得到了欧盟地平线计划、欧洲研究委员会和英国科学技术设施委员会 （STFC）（英国研究与创新 （UKRI） 的一部分）的部分支持。