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翻译：蔡贺菁
校对：王婧彧 申振宇
审阅：李宜骅
美编：毫秒
原文链接：https://phys.org/news/2025-08-evidence-planet-closest-sun-star.html
这幅艺术家概念图展示了围绕半人马座α星A运行的气态巨行星可能的样子。利用NASA的韦伯望远镜对半人马座α星三星系统进行的观测表明，这颗潜在的气态巨行星质量与土星相当，绕恒星运行的轨道距离大约是太阳与地球之间距离的两倍。在这幅概念图中，半人马座α星A位于行星的左上方，而该系统中的另一颗类太阳恒星半人马座α星B则位于右上方。我们的太阳被描绘成这两颗恒星之间的一个小光点。
来源：NASA、ESA、CSA、STScI、R. Hurt（加州理工学院/IPAC）
天文学家利用NASA的韦伯太空望远镜发现了强有力的证据，证明有一颗行星围绕着距离我们太阳最近的三星系统中的恒星运行。距离地球仅4光年的半人马座α恒星系长期以来是寻找太阳系外行星时引人注目的目标。
该系统由距离地球最近的两颗类太阳恒星——即半人马座α星A和半人马座α星B，以及一颗暗的红矮星半人马座比邻星组成。虽然已确认有三颗行星环绕半人马座比邻星运行，但确认围绕半人马座α星A和半人马座α星B这两颗类太阳恒星运行的其他天体却面临挑战。
目前，韦伯太空望远镜的中红外仪器（MIRI）的观测结果提供了迄今为止最有力证据，表明一颗气态巨行星正围绕半人马座α星A的宜居带运行。（MIRI仪器部分由喷气推进实验室（JPL）研发，该实验室由加州理工学院（Caltech）为 NASA管理）。 宜居带是指恒星周围温度可能适宜液态水在行星表面聚集的区域。
如果得到证实，这颗行星将成为围绕类太阳恒星运行且位于宜居带内的行星中距离地球最近的天体。然而，由于这颗候选行星是一颗气态巨行星，科学家表示它可能不支持我们所知的生命形式。
研究成果发表在《天体物理学杂志通讯》的两篇论文中。该研究由加州理工学院研究生阿尼凯特·桑吉与加州理工学院IPAC天文中心NASA系外行星科学研究所执行主任、喷气推进实验室高级科学家查尔斯（查斯）·贝克曼共同领导。桑吉与他的导师兼研究合著者迪米特里·马韦特、加州理工学院天文学的大卫·莫里斯罗教授教授以及一位喷气推进实验室高级研究科学家共同参与了该项目。两篇论文均可在arXiv预印本服务器上获取。
对半人马座α星三星系统的观测：从左至右，地面上的数字化天空调查显示三颗恒星都是一个光源； NASA的哈勃望远镜分辨出两颗类似太阳的恒星；NASA的韦伯望远镜上的MIRI仪器阻挡了一颗恒星的明亮光芒，揭示了一颗潜在行星的存在。
来源：NASA、ESA、CSA、阿尼凯特·桑吉（加州理工学院）、查斯·贝克曼（NExScI，NASA/JPL-加州理工学院）、迪米特里·马韦特（加州理工学院）、约瑟夫·德帕斯夸莱（STScI）
“由于这个系统离我们如此之近，任何发现的系外行星都将为我们提供最佳机会，以收集关于其他行星系统的数据。然而，即使使用世界上最强大的空间望远镜，这些观测任务都及其困难，因为这些恒星非常明亮、距离很近，并且在天空中移动得非常快，”贝奇曼说。
该团队对该系统的首次观测于2024年8月进行，使用了MIRI上的一种名为日冕仪掩模的设备。这些掩模可阻挡恒星的耀光，从而实现对围绕其运行的更暗的行星的直接成像。行星离其恒星越近，成像难度就越大。尽管此前已有数十颗行星被直接成像，但若该候选行星得到确认，它将成为迄今为止成像距离其宿主恒星最近的行星，其与恒星的距离为太阳与地球距离的两倍，即两个天文单位。
更重要的是，这颗候选行星将是首颗被观测到围绕一颗与太阳同龄且温度相同的恒星运行的行星。
另一个挑战是半人马座α星A的伴星半人马座α星B距离过近，其强光也可能掩盖轨道行星的微弱信号。
最终，研究团队成功剔除两颗恒星的光线，揭示出一颗亮度比半人马座α星A暗淡超过1万倍的候选行星，该行星位于半人马座α星A的宜居带内。
NASA的韦伯太空望远镜拍摄的三张逐渐放大的图像，展示了在半人马座α星三星系统中一颗可能存在的行星。通过在该系统中的一颗类太阳恒星上放置一个日冕仪遮光罩，阻挡了其明亮的光芒（中间图像），而进一步消除光线干扰（右侧图像）则揭示了这颗候选行星。
来源：NASA、ESA、CSA、阿尼凯特·桑吉（加州理工学院）、查斯·贝克曼（NExScI，NASA/JPL-加州理工学院）、迪米特里·马韦特（加州理工学院）、约瑟夫·德帕斯夸莱（STScI）
“这些观测工作相当具有挑战性，但由于这是距离地球最近的恒星系统，因此更容易观测到如此靠近其恒星的行星，”贝奇曼说。“下一个距离地球最近的类太阳恒星——半人马座τ星（距离地球约12光年）——即使使用韦伯望远镜，观测起来也会困难得多。”
根据中红外观测中行星的亮度，研究人员表示，这可能是一颗质量约为土星的巨行星，正以椭圆轨道围绕半人马座α星A运行。贝奇曼指出，“这颗候选巨行星的椭圆轨道覆盖了半人马座α星A大部分的宜居带，因此较小的岩石行星很难在该区域生存。”
后续的韦伯望远镜观测并未发现该行星的迹象；研究团队的计算机模拟表明，该行星在其轨道上可能离恒星太近，因此在后续图像中无法被探测到。未来使用韦伯望远镜进行的观测，以及美国宇航局即将发射的南希·格蕾丝·罗曼空间望远镜（计划于2027年5月前发射），应能获取更多关于该候选行星的信息。
“如果得到证实，韦伯望远镜拍摄的半人马座A恒星图像中发现的潜在行星将标志着系外行星成像研究的新里程碑，”桑吉说。
“在所有直接成像的行星中，这是迄今为止距离其恒星最近的一颗。它的温度和年龄与我们太阳系中的巨行星最为相似，且距离我们的家园地球最近，”他说，“它存在于两颗紧密相邻的恒星系统中，这将挑战我们对行星如何在混乱环境中形成、生存和演化的理解。”
责任编辑：杨伯顺
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