本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
系外行星系统似乎比我们想象的更有技巧。以TW Hydrae系统为例,它距离我们约192光年。
这是一个极其年轻的恒星环境,大约有800万到1000万年的历史。中心恒星(TW Hydrae)估计约为我们现代太阳质量的80%,并且仍然被一个原始行星气体和尘埃盘包围,从我们的有利位置几乎是正面朝向我们。
尽管哈勃太空望远镜对这个系统进行了近二十年的研究,但直到2005年,来自太空望远镜成像光谱仪(STIS)的数据才显示出星盘中亮度异常不对称的迹象。这促使Debes等人收集了多年的数据,试图拼凑出完整的故事。
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值得注意的是,在约16年的时间里,TW Hydrae星盘显示出明显的变化周期,这与任何正常的轨道运动都不相容。除了已确立的特征,如暗示行星形成的黑暗间隙或“通道”外,星盘上一个变暗的扇形区域似乎像一个单一的固体结构一样绕恒星旋转。

从2015年到2016年,黑暗的“扇形区域”移动了20度。 来源:NASA, ESA, and J. Debes (STScI))
这个特征的规模是巨大的。哈勃仪器和图像处理阻挡了来自中心恒星10亿英里范围内的光线,并且星盘成像的距离至少延伸到更远的100亿英里之外。
目前最佳的假设是,我们所看到的可能是一种光学错觉。一颗木星级行星在距离恒星1亿英里以内(图像空白部分内部)的轨道上运行,将通过其引力扰动原始行星盘。这种扰动可能导致星盘内部扭曲,或与更大的星盘平面错位(来自ALMA天文台的新数据可能证实了这一事实)。
那个扭曲、摆动的内部星盘可以在外部星盘上投下阴影。如果它以16年的周期摆动(进动),那将与我们在地球上看到的情况完全吻合。这是一个关于拟议配置的方便卡通插图。

这个系统中可能发生的事情。来源:NASA, ESA, and A. Feild (STScI))
虽然这目前只是一个工作假设,但它似乎是一个优雅而合理的解决方案,可以解释一个非常引人注目的观测结果。如果正确,这也表明我们最终可能会在其他年轻的行星系统中看到更多这种现象的例子——为探测它们形成的内部运作提供一种新的方法。
最后,这是一个阴影模型的动画——它将呈现出没有真实数据的所有噪声和混乱的样子