詹姆斯·韦伯太空望远镜发现迄今为止最冷的系外行星WD 1856+534 b ≈

天文学家利用詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 发现了第一颗围绕死亡恒星运行的行星，为了解行星在恒星生命最后阶段如何演化提供了新的见解。对这颗名为 WD 1856+534 b 的系外行星的观测也证实它是迄今为止最冷的系外行星，这可能为首次对气态巨行星的大气进行详细研究铺平道路，并帮助我们在宇宙尺度上了解太阳系的背景。

领导这项新研究的密歇根大学天文学家玛丽·安妮·林巴赫表示：“当我们发现它实际上是一颗行星，而且是一颗非常寒冷的行星时，我们都感到有些惊讶和兴奋。”

WD 1856+534 b 是一颗距离地球约 80 光年的木星大小的行星，于 2020 年首次被发现。它每 1.4 天绕一颗白矮星（一颗曾经类似太阳的恒星的残余核心）公转一周。最初，科学家们不确定该天体是行星还是棕矮星（即宇宙中所谓的“失败恒星”），因为他们只有现已退役的斯皮策太空望远镜提供的有限温度数据。然而，詹姆斯·韦伯太空望远镜的新数据如今提供了更灵敏的测量数据，使天文学家能够直接探测该行星的光并测量其质量和温度。

结果证实WD 1856+534 b确实是一颗行星。

这项证实之所以特别令人感兴趣，是因为这颗行星在其恒星所谓的“禁区”中幸存下来——这个区域非常靠近白矮星，以至于当恒星在红巨星阶段膨胀时，其中的任何世界都应该被毁灭，恒星膨胀到原来的许多倍，然后收缩到现在致密的地球大小。

“这有力地证明了行星不仅能够在恒星剧烈死亡后幸存下来，还能进入我们此前未必预料到它们会存在的轨道，”林巴赫说道。除了完善行星演化模型之外，这些发现还表明，这种迁移可能是行星进入白矮星“宜居带”的关键，在那里，我们所知的生命可能得以出现。这是一个令人着迷的过程，这次确认为我们提供了它可能发生的第一个观察证据。

WD 1856+534 b 的温度为 -125 华氏度（-87 摄氏度），是迄今为止直接观测到的最冷的行星，超过了之前的纪录保持者印度洋 Epsilon Ab，后者的温度约为 35 华氏度（2 摄氏度）。

虽然詹姆斯·韦伯太空望远镜尚未达到其理论上探测低至-324.67华氏度（-198.15摄氏度）行星的能力，但即将开展的项目旨在达到这一阈值。而且，如果一切顺利，这些即将获得的数据将加速对类似木星和土星的系外行星的温度、年龄和质量的探测。

“这是向前迈出的一大步，”林巴赫说。“这是一个难得的机会，让我们能够将自己的太阳系置于更广阔的银河系背景中。”

林巴赫和她的团队计划今年7月对WD 1856+534系统进行第二次詹姆斯韦伯太空望远镜观测。通过在首次观测一年后比较该系统与背景恒星的位置，研究人员希望能够发现任何可能受该恒星引力束缚的其他行星。

探测到另一颗行星或许可以解释WD 1856+534 b是如何迁移到目前围绕白矮星运行的近地轨道的。林巴赫表示，即使没有发现其他行星，后续数据也能帮助天文学家缩小其他可能的解释范围，以解释像WD 1856+534b这样的行星最终为何会在如此近的距离内绕白矮星运行。

“无论如何，这都是弄清楚这些系统如何演变的关键一步。”

这项研究的详细内容已发布在档案库 arXiv 上的预印本论文中，但尚未经过同行评审。