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有什么东西正在扭曲我们天空中最亮的恒星之一周围的圆盘
福马尔豪特是夜空中最亮的恒星之一，距离酒店约 25 光年，使其成为一个适合详细观测的星系。它也是一颗年轻的恒星，只有大约4.4亿年的历史。
在那个年龄，像福马尔豪特这样的恒星被由星子之间碰撞产生的岩石和尘埃组成的活跃碎片盘包围。系外行星在这些圆盘中形成，系外行星科学的热门话题之一涉及行星如何在这些星周圆盘中形成。
在这些圆盘中寻找系外行星具有挑战性。天文学家利用在圆盘的形状和形态中发现的线索来试图推断系外行星的存在。福马尔豪特的圆盘以一种不寻常的方式扭曲，新的研究表明，这种扭曲是由一颗围绕恒星运行的大质量行星引起的。
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两篇独立的论文提出了对 Fomalhaut 及其圆盘的新观察。一个是”ALMA 揭示了 Fomalhaut 碎片盘中的偏心率梯度，》发表于天体物理学杂志。主要作者是来自哈佛大学和史密森尼天体物理学中心的约书亚·洛弗尔。
第二篇论文是”Fomalhaut碎片盘的高分辨率ALMA数据证实了远点宽度的变化“发表于天体物理学杂志快报.主要作者是约翰霍普金斯大学物理与天文学系的 Jay Chittidi。
“Fomalhaut 的接近使观测能够以比其他系统更高的分辨率解析其结构，这继续使其成为探索行星系统早期演化的理想目标，”Chittidi 等人写道。
主要发现是福马尔豪特的碎片盘是偏心的，但它的偏心率并不是固定的。相反，偏心率会根据与恒星的距离而变化。
它具有研究人员所说的“负偏心率梯度”。这意味着圆盘的一部分离恒星越远，它的偏心就越小。
“我们的观测首次表明，圆盘的偏心率不是恒定的，”其中一篇论文的主要作者、哈佛-史密森尼天体物理中心的亚毫米阵列研究员约书亚·贝内特·洛弗尔说。
“它随着距离的增加而稳步下降，这一发现以前从未在任何碎片盘中得到最终证明。”
该图显示了研究中使用的一些 ALMA 观测和 JWST 观测（右下）。
在第二篇论文中，作者写道：“我们使用径向剖面测量安萨的圆盘，发现圆盘的东南 （SE） 侧比 ALMA 观测到的西北 （NW） 侧宽 4 个天文单位。
问题是，是什么原因造成的？
行星被推测会产生这种盘，尽管尚未观测到。研究人员努力将模型拟合到数据中，发现隐藏在环中的行星可以将圆盘改变为负偏心梯度。
“由于福马尔豪特圆盘中偏心率梯度的推断对与圆盘相互作用的内部行星的存在和轨道特性具有重要意义，因此我们接下来研究这种解释合理的行星特性，”洛弗尔和他的合作研究人员在第一篇论文中写道。
JWST 的观测对系外行星的质量和轨道施加了一些限制。
“对于限制行星特性来说，也许更重要的是 JWST MIRI 观测结果，”洛弗尔和他的合著者写道。
“在这些中，提出了'中间带'的第一个证据，其内边缘和外边缘分别为 83 天文单位和 104 天文单位。”
在洛弗尔的论文中，作者将其范围缩小到可能的系外行星情景。
作者写道：“一种情况描述了一颗 109-115 个天文单位的行星，它直接清除了 Fomalhaut '主带'内边缘的物质（由 ALMA 成像）。
第二种情况涉及一颗距离 70 至 75 天文单位之间的更近的行星，“位于 JWST 成像的'中间带'内部”。
该模型还表明，福马尔豪特的圆盘一开始就可能是偏心的，并且一颗行星负责塑造圆盘的形态。
“这些发现可能表明，行星-圆盘相互作用主要负责塑造圆盘的形态（即它的内边缘，以及根据 JWST 的观察，圆盘中的间隙），而不是它的偏心率，因此 Fomalhaut 的偏心环似乎天生是偏心的，”洛弗尔和他的合著者在他们的结论中解释道。
偏心并不是引起研究人员好奇心的唯一特征。环中有不同的亮度特征，以及不同的子结构。
在一份新闻稿中，第二篇论文的主要作者 Jay Chittidi 说：“简而言之：我们找不到一个具有固定偏心率的模型来解释 Fomalhaut 圆盘中的这些奇特特征。通过比较新旧模型，我们现在能够更好地解读这个圆盘，并重建这个动态系统的历史和现状。
不幸的是，天文学家目前无法直接探测这颗行星（如果它存在的话）。
“在这两种情况下，隐含的行星质量和半长轴范围都低于现有行星检测方法的灵敏度阈值，”洛弗尔的论文指出。
Lowell等人开发的模型可以通过ALMA对其他偏心盘的观测来进一步测试。随着观测和探测方法的改进，重新访问福马尔豪特并验证这颗行星的存在以及预测它的模型的可能性很大。
“希望我们能找到新的线索，帮助我们揭开那颗星球！”
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