這是一顆不該出現在那裡的系外行星! 它離它的恆星太遠了!

發現恆星的方式

迄今為止，天文學家已經發現了4000多顆

系外行星

（圍繞其他恆星執行的外行星）。有各種各樣的方法可以找到它們，大多數都是間接的方法，但最酷的方法之一是相當直接的：獲取其主星附近行星的實際影象。這種被稱為直接已經被用於發現數十顆行星。

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圖為：行星成像技術原理

新的系外行星：YSES 2b

一組天文學家已經盯上了70顆附近的恆星來尋找這樣的系外行星，並且剛剛宣佈了一顆新的系外行星：YSES 2b，這顆巨大的行星圍繞著一顆距離自己360光年遠的恆星執行。我們以前見過類似的情況，但這次，這顆行星很特別。首先，它圍繞著一顆有朝一日會非常像太陽的恆星執行。另一方面，它的軌道距離恆星至少165億公里，這是地球到太陽距離的110倍之遠！那是一段非常非常長的路，它在那麼遠的地方做什麼絕對是一個謎。

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圖為：氣體巨星系外行星YSES 2b（右下）在距離其主恆星YSES 2超過160億公里的地方發出紅外光（中間經過了大量處理，以去除大部分光線，增加與行星的對比）。

年輕太陽系外行星調查

直接成像最適合尋找年齡很小的行星，年齡可達幾千萬年。行星的形成是一個激烈而充滿能量的過程，所以這些年輕的行星都很熱。它們在光譜的紅外部分發出強烈的光，所以天文學家使用大型望遠鏡上的紅外攝像機來尋找它們。這有一個附帶的好處，那就是恆星在紅外線下通常比在可見光下更暗淡，這使得我們更容易看到行星。發現這顆新行星的天文學家進行了一項名為“年輕太陽系外行星調查”（Young Suns Exoplanet survey，簡稱YSES）的調查。

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“年輕太陽系外行星調查”（Young Suns Exoplanet survey，簡稱YSES）

找到YSES 2b非常輕鬆

他們正在觀測附近的一團年輕恆星，名為下半人馬座Crux子群，它是一個更大的鬆散恆星群的一部分，名為天蠍座-半人馬座聯盟。這些恆星都非常年輕，大約有1400萬年的歷史（相比之下，太陽的年齡是46億年，所以這些恆星都是嬰兒），距離恆星只有350光年左右，距離足夠近，可能會有一顆系外行星從恆星中分離出來，在影象中被發現。我們知道，比太陽質量更大的恆星往往有更大質量的行星，所以為了避免任何類似的偏見，該調查只觀察了質量與太陽相似的恆星。

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圖為：半人馬座Crux子群

背景恆星

YSES 2B是他們在發現行星的地方觀察的第二顆恆星（他們已經觀察了大約45顆其他恆星，但他們仍在努力尋找它們周圍的行星）。它的質量是太陽的1。1倍，所以它和太陽非常相似，儘管現在它還沒那麼熱（隨著時間的推移，一旦它穩定下來，可能會變得更熱）。它離我們大約360光年。這顆行星看起來就像一顆背景恆星，而且它離恆星太遠了，以至於看不到任何軌道運動（它要經過很多年才能明顯移動）。為了確認一顆系外行星是一顆主恆星的伴星，研究小組每隔一年給每顆恆星拍攝照片。

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圖為：對比尋找

YSES 2b

與木星對比

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當恆星圍繞銀河系中心執行時，它們都在運動，而目標恆星離地球足夠近，所以這種運動看起來很大（就像你在一輛汽車裡，樹木嗖嗖地飛過，而遠處的一座山似乎根本沒有移動）。如果候選行星真的是伴星，它將與恆星一起移動。如果是背景星，就不會。相隔一年拍攝的影象顯示，這個物體確實與恆星一起移動，所以它是一個伴星。利用行星形成後冷卻的物理模型，他們發現它的質量是木星的5到8倍，最可能的質量是6顆木星，這使它成為一顆真正的行星。因此他們將其命名為YSES 2b。

一顆仍處於形成過程中的熾熱、年輕、氣態的巨行星

YSES 2b是如何形成的

問題是，它在離恆星這麼遠的地方幹什麼？已知有兩種方法可以形成一顆巨大的行星。一種是直接坍縮，它是由氣體雲的一部分坍縮形成的，就像恆星一樣。這實際上可以製造出離恆星這麼遠的東西（例如，雙星就是這樣形成的），但奇怪的是，很難製造出這麼輕的東西。以這種方式形成的行星應該比YSES 2b大得多。另一種方法被稱為核心吸積，恆星周圍圓盤上的小粒子聚集在一起，變大，然後變得足夠大，透過引力吸引物質進入。然而，就像YSES 2b那樣，恆星周圍的圓盤非常稀薄，所以在這種情況下，它的質量太大了，不可能以那種方式形成。可能的解釋是，像大多數氣體巨星一樣，它是透過靠近恆星的核心吸積形成的，那裡的圓盤更厚，然後在遇到另一顆圍繞恆星執行的巨大行星後被拋到當前的距離；那顆行星的引力可以把它噴射到那個距離。

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圖為：模擬初步形成的星系

最終調查

問題是，在觀測中看不到其他類似的行星。有可能它離恆星太近了，耀眼的光芒讓它很難被發現。這在我看來是有可能的，因為我們知道這樣的事情會發生，而其他兩種可能性不大。不過，能確定一下還是不錯的。這就是為什麼YSES 2b是一個重要的陷阱。如果該團隊發現更多，他們希望能夠看到行星的趨勢，這將有助於他們瞭解行星如何圍繞類太陽恆星形成，以及一些行星如何在如此遙遠的距離形成或到達。雖然我們的太陽系可能沒有這樣的行星（雖然我們可能有），但它也幫助我們理解我們自己的系統是如何形成的。關於行星的形成過程，我們仍然有很多不知道的東西，每發現一顆年輕的行星，都是向這一知識的推進邁出的一步。許多調查傾向於以調查中發現的物件命名。這顆恆星有一個更正式的名字：2MASS J11275535-6626046。

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圖為：2MASS J11275535-6626046（YSES 2b）

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