近日,天文学界迎来了一项突破性成果——欧洲南方天文台(ESO)通过甚大望远镜的SPHERE仪器,首次系统性记录了51个正在形成的系外行星系统。这项研究对161颗附近恒星进行了长期观测,捕捉到年轻恒星周围尘埃环的罕见影像,为理解太阳系外的行星演化提供了关键证据。
研究团队利用SPHERE的日冕仪技术,通过物理遮挡恒星光芒,成功观测到其周围反射星光的尘埃环与带。这些结构由小行星或彗星碰撞产生的微小尘埃组成,类似于太阳系中小行星带与柯伊伯带的分布模式。项目科学家指出,这些影像如同"宇宙考古现场",直接展现了行星系统形成初期的动态过程。
观测数据显示,不同系统的尘埃盘呈现惊人多样性:既有紧密的环状结构,也有延展的弥散带状分布;部分系统存在明显偏斜的盘面,甚至捕捉到侧视与俯视角度的独特形态。其中四个尘埃盘的细节清晰度创下纪录,为后续研究提供了珍贵样本。科学家发现,恒星质量与尘埃盘规模存在正相关,且远离恒星的盘体通常包含更多物质。
这些尘埃结构被视为行星形成的"化石证据"。研究显示,盘体边缘的锐利切面或不对称特征,往往暗示着未被直接观测到的巨行星存在。这些行星通过引力作用清除周围物质,塑造出当前观测到的盘面形态。虽然部分系统已确认存在巨型系外行星,但更多潜在天体仍待进一步探测。
SPHERE仪器的先进技术为此次突破奠定基础。其自适应光学系统可实时修正大气干扰,偏振滤镜则增强了尘埃反射光的探测灵敏度。这些特性使望远镜能够捕捉到年轻系统(约5000万年内)中尚未消散的微弱尘埃信号。随着詹姆斯·韦布空间望远镜等设备的加入,科学家有望通过多波段观测,揭开塑造这些壮观星盘的行星真容。
该研究揭示的尘埃盘演化规律,为理解太阳系形成提供了重要参照。当前观测到的年轻系统,正经历着类似46亿年前太阳系初生时的剧烈物质重组过程。随着碰撞频率降低和恒星辐射增强,这些尘埃盘终将消散,仅留下小行星带、柯伊伯带等残留结构,如同宇宙演化的无声见证者。











