【摘要】 哈勃太空望远镜的假色图像（左）显示织女星周围 1000 亿英里宽的尘埃盘。詹姆斯·韦伯太空望远镜（右）解析了盘状光晕中暖尘埃的光芒。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI、S. Wolff（亚利桑那大学）、K. Su（亚利桑那大学...

哈勃太空望远镜的假色图像（左）显示织女星周围 1000 亿英里宽的尘埃盘。詹姆斯·韦伯太空望远镜（右）解析了盘状光晕中暖尘埃的光芒。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI、S. Wolff（亚利桑那大学）、K. Su（亚利桑那大学）、A. Gáspár（亚利桑那大学）。
1997 年上映的电影《接触》改编自卡尔·萨根 1985 年的小说，女主角科学家艾丽·阿罗维（由女演员朱迪·福斯特饰演）乘坐外星人建造的虫洞前往织女星。她出现在围绕恒星的暴风雪中，但没有看到任何明显的行星。

看起来电影制作者做对了。

图森亚利桑那大学的天文学家团队利用美国宇航局的哈勃望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜，对织女星周围直径近 1000 亿英里的碎片盘进行了前所未有的深入观察。“通过哈勃和韦伯望远镜，你可以非常清晰地看到织女星。这是一个神秘的系统，因为它与我们观察过的其他恒星盘不同，”研究团队成员、亚利桑那大学的 Andras Gáspár 说。“织女星盘很光滑，光滑得令人难以置信。”

令研究小组大吃一惊的是，没有明显证据表明有一颗或多颗大型行星像雪地拖拉机一样穿过正面的圆盘。亚利桑那大学的凯特·苏 (Kate Su) 是韦伯研究结果论文的主要作者，她说：“这让我们重新思考系外行星系统的范围和多样性。”

韦伯望远镜看到一个沙粒大小的粒子盘发出的红外光围绕着这颗炙热的蓝白色恒星旋转，这颗恒星的亮度是太阳的 40 倍。哈勃望远镜拍摄到了这个粒子盘的外晕，粒子大小不及烟雾般大小，反射着星光。

织女星残骸盘中的尘埃分布呈分层状，这是因为星光压力将较小的颗粒推向外的速度比较大的颗粒快。“不同类型的物理现象会将不同大小的颗粒定位在不同的位置，”亚利桑那大学团队的 Schuyler Wolff 说道，他是哈勃研究成果论文的主要作者。“我们看到的尘埃颗粒大小被分类，这一事实有助于我们了解恒星盘中的潜在动态。”

织女星盘确实有一个微小的间隙，距离恒星约 60 个天文单位（相当于海王星与太阳距离的两倍），但除此之外，它一直非常平滑，直到消失在恒星的光芒中。研究人员表示，这表明，至少没有质量低于海王星的行星像我们的太阳系一样在大型轨道上运行。

詹姆斯·韦伯太空望远镜分辨出了 230 亿英里外盘状晕中的暖尘光。外盘（类似于太阳系的柯伊伯带）延伸 70 亿英里至 150 亿英里。内盘从外盘内缘向下延伸至靠近恒星。内盘表面亮度明显下降，从约 37 亿英里下降至 72 亿英里。中心的黑点是由于缺乏饱和数据造成的。图片：NASA、ESA、CSA、STScI、K. Su（亚利桑那大学）、A. Gáspár（亚利桑那大学）。
“我们正在详细观察恒星盘之间的多样性，以及这种多样性与底层行星系统的关系。即使我们看不到可能隐藏的行星，我们也发现了很多有关行星系统的信息，”苏补充道。“行星形成过程中仍有许多未知数，我认为这些对织女星的新观察将有助于限制行星形成模型。”

光盘多样性
新形成的恒星从尘埃和气体盘中吸积物质，而尘埃和气体盘是它们形成时云层扁平的残余。20 世纪 90 年代中期，哈勃望远镜发现许多新形成恒星周围都有尘埃盘。这些尘埃盘可能是行星形成、迁移和有时毁灭的场所。像织女星这样完全成熟的恒星拥有尘埃盘，这些尘埃盘是由不断围绕行星运行的小行星和蒸发彗星碎片之间的“碰碰车”碰撞而形成的。这些原始天体可以存活到织女星目前的 4.5 亿年年龄（我们的太阳比织女星大约大 10 倍）。我们太阳系内的尘埃（可见为黄道光）也由以每秒约 10 吨的速度喷出尘埃的小天体补充。这些尘埃被行星推来推去。这提供了一种无需直接看到其他恒星周围的行星即可探测它们的策略——只需观察它们对尘埃的影响即可。

“织女星依然不同寻常，”沃尔夫说。“织女星系统的结构与我们自己的太阳系截然不同，我们的太阳系中有木星和土星等巨行星阻止尘埃像织女星那样扩散。”

作为比较，附近有一颗恒星，北落师门，其距离、年龄和温度与织女星大致相同。然而，北落师门的恒星结构与织女星大不相同。北落师门有三条嵌套的碎屑带。

有人认为行星是围绕北落师门的引导体，它们通过引力将尘埃压缩成环状，但目前尚未确认行星的存在。“鉴于织女星和北落师门的恒星在物理上相似，为什么北落师门似乎能够形成行星，而织女星却不能？”亚利桑那大学的团队成员乔治·里克说。“有什么区别？是恒星周围的环境还是恒星本身造成了这种差异？令人费解的是，两者的物理原理是一样的，”沃尔夫补充道。

可能存在行星建造场的第一个线索
织女星位于夏季天琴座，是北半球最亮的恒星之一。织女星之所以如此著名，是因为它提供了第一个证据，证明围绕恒星运行的物质（可能是形成行星的物质）可能是生命的潜在居所。伊曼纽尔·康德于 1775 年首次提出了这一假设。然而，直到 200 多年后，才于 1984 年收集到第一个观测证据。美国宇航局的 IRAS（红外天文卫星）探测到来自暖尘埃的令人费解的过量红外光。它被解释为从恒星延伸出两倍于冥王星轨道半径的尘埃壳或尘埃盘。

2005 年，美国宇航局的红外斯皮策太空望远镜绘制出了织女星周围的尘埃环。亚毫米望远镜的观测进一步证实了这一点，包括位于夏威夷莫纳克亚山的加州理工学院亚毫米天文台、位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 和欧洲航天局的赫歇尔太空望远镜，但这些望远镜都无法看到太多细节。“哈勃和韦伯的观测结果提供了如此多的细节，它们告诉我们一些关于织女星系统的全新信息，这些信息是以前没有人知道的，”里克说。

亚利桑那研究小组的两篇论文将发表在《天体物理学杂志》上。

来源：太空望远镜科学研究所新闻稿。

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