詹姆斯·韦伯太空望远镜在一颗恒星附近发现了一个“斑块”

在科学研究中，负面结果有时同样有价值。即使最先进的天文台有时也会受到数据伪影的影响，这正是JWST最近研究Epsilon Eridani的情况。JWST（詹姆斯·韦伯太空望远镜）对Epsilon Eridani周围的行星设定了新的限制，并展示了一种改进的微弱信号探测技术。

艺术家对Eridani系统的描绘，包括难以捉摸的行星Eridani b。图片来源：NASA/SOFIA/Lynette Cook

这颗距离地球仅10.5光年、年龄仅约4亿年的恒星，长期以来一直饱受是否拥有行星的争论。尽管JWST检测到了一些有趣的信号，但这些信号距离仪器噪音太近，无法确认是真正的“行星”。研究团队的成果已发表在arXiv上，虽然结论尚不明确，却展现了科学进展往往是在不断测试和打磨中推进的。

这些观测属于JWST专门用于定向天文研究的项目，主要聚焦于寻找该系统中的两颗可能的行星。第一颗候选行星2000年通过径向速度法被提议，估算大小与木星相仿，绕恒星轨道距离为3.5天文单位。第二颗至今未确认，被认为可能是塑造恒星壮观环系统的“牧羊者”，预期位于恒星约45天文单位处。

有希望的信号被噪声干扰

在寻找首颗候选行星（Epsilon Eridani b）时，NIRCam（JWST的近红外相机）在预期位置检测到了一团“亮斑”。但这一信号正处于“六边斑”区域，即由日冕仪造成的噪声伪影干扰区。因此，研究人员无法以统计意义确认这一发现，即使其特征与行星信号颇为相似。

而另外一颗候选行星的存在，则被更有力地排除了。尽管统计数据不足以排除所有可能的行星，但可以肯定地说，在距离恒星16天文单位之外没有土星大小的行星存在。换句话说，Epsilon Eridani星系并没有相应的“环牧羊者”。

NIRCam观测该系统尘埃盘时，在恒星“东侧”检测到微弱的信号。由于该侧正对地球，这个信号更可能是盘内尘埃散射恒星光造成的，而非行星，这类似于宇宙某些区域气体和尘埃遮蔽恒星的现象。

测试全新观测技术

所有这些研究工作基于JWST一种被称为“三次旋转”全新观测策略。在此前的观测中，望远镜通常只会切换两个角度，以不同方式采集观测目标发出的光。而这次则增加到三个角度，显著提升了观测能力。作者认为这一技术能使JWST探测微弱天体的能力提升20-30%。

虽然没能明确检测到行星，对某些人来说或许有些遗憾，但科学本就是以设限和约束为推进的发展过程。正如本次观测结果，JWST不仅对艾普西隆·依丽丹尼系统外围可能存在的行星进行了一定限制，同时也对内区可能如木星般的候选行星位置和体积提出了新约束。更重要的是，它也开辟了一条提升未来探测微弱天体能力的新方法。考虑到JWST还有很长的服役期，这无疑是一项值得庆贺的进展。

编译自/ScitechDaily