这颗系外行星是否有一个共享相同轨道的兄弟姐妹

天文学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)发现了一颗绕遥远恒星运行的行星可能的“兄弟姐妹”。研究小组检测到一团可能与这颗行星共享轨道的碎片云，他们认为这可能是一颗新行星的组成部分或已经形成的行星的残余物。如果得到证实，这一发现将成为迄今为止两颗系外行星可以共享同一个轨道的最有力证据。

西班牙马德里天体生物学中心的学生奥尔加·巴尔萨洛布雷-鲁扎(OlgaBalsalobre-Ruza)表示：“二十年前，理论上预测，质量相似的成对行星可能会围绕其恒星共享相同的轨道，即所谓的特洛伊行星或共轨行星。我们第一次发现了支持这一想法的证据。”她是今天在《天文学与天体物理学》上发表的论文的带头人。

特洛伊小行星是与行星处于同一轨道的岩石天体，在我们的太阳系中很常见，最著名的例子是木星的特洛伊小行星——超过12,000个岩石天体与这颗气态巨行星位于同一轨道上。天文学家预测特洛伊行星，特别是特洛伊行星，也可能存在于太阳以外的恒星周围，但证据很少。

“到目前为止，外特洛伊行星(太阳系外的特洛伊行星)就像独角兽：理论上允许它们存在，但从未有人检测到它们，”合著者、天体生物学中心高级研究员豪尔赫·利洛-博克斯(JorgeLillo-Box)说。

现在，一个国际科学家团队利用ALMA(欧洲南方天文台的合作伙伴)在PDS70系统中寻找迄今为止最有力的观测证据，证明特洛伊行星可能存在。这颗年轻的恒星拥有两颗巨大的类木行星：PDS70b和PDS70c。通过分析该系统的档案ALMA观测结果，该团队在PDS70b轨道上预计存在特洛伊木马的位置发现了碎片云。

特洛伊木马占据了所谓的拉格朗日区，这是行星轨道上的两个延伸区域，恒星和行星的联合引力可以捕获物质。天文学家在研究PDS70b轨道的这两个区域时，检测到其中一个区域发出的微弱信号，表明那里可能存在一团质量约为月球两倍的碎片云。

研究小组认为，这片碎片云可能指向该系统中现有的特洛伊世界，或者是一颗正在形成的行星。“谁能想象两个世界拥有相同的一年持续时间和宜居条件?我们的工作是这种世界可能存在的第一个证据，”巴尔萨洛夫雷-鲁扎说。“我们可以想象一颗行星可以与数千个小行星共享其轨道，就像木星一样，但令我震惊的是行星可以共享相同的轨道。”

“我们的研究是在共轨行星形成早期寻找共轨行星的第一步，”合著者、天体生物学中心高级研究员努里亚·韦拉莫(NuriaHuélamo)说。“它提出了关于特洛伊木马的形成、它们如何进化以及它们在不同行星系统中出现的频率的新问题，”ESO智利科学办公室主任ItziarDeGregorio-Monsalvo补充道，他也参与了这项研究。

为了完全确认他们的探测结果，研究小组需要等到2026年之后，届时他们的目标是使用ALMA来观察PDS70b及其兄弟碎片云是否一起沿着其围绕恒星的轨道显着移动。“这将是系外行星领域的一个突破，”巴尔萨洛布雷-鲁扎说。

DeGregorio-Monsalvo总结道：“这个主题的未来非常令人兴奋，我们期待着计划于2030年扩展的ALMA功能，这将极大地提高阵列在许多其他恒星中表征特洛伊木马的能力。”