半人马座阿尔法星系是我们的最近邻星系，长久以来激发着科幻作品和大众文化的想象力——通常被描绘成未来星际航行的门户或生命繁茂的外星世界的家园。即使与好莱坞的设想略有不同，但真相同样迷人。

这个动态系统由两颗类似太阳的恒星——半人马座α星A和半人马座α星B，以及一颗微弱的红矮星——比邻星组成。迄今为止，人们只知道比邻星拥有行星——有三颗已确认的行星围绕其旋转。

如今，美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration）的詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）提供了新的观测结果，这是迄今为止发现的有关一颗巨行星围绕半人马座α星A (Alpha Centauri A) 运行的最强有力证据，让我们离在宇宙后院发现另一个世界比以往任何时候都更近了一步。

美国宇航局韦伯望远镜在最接近太阳的类太阳恒星周围发现行星的新证据

天文学家利用美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯·韦伯太空望远镜，收集到了有力证据，证明距离太阳最近的恒星系中有一颗恒星围绕其旋转的巨行星。半人马座α星系距离地球仅4光年，长期以来一直是人们寻找太阳系外行星的最具吸引力的地方之一。

半人马座α星位于遥远的天南，由明亮的双星系统——半人马座α星A和半人马座α星B组成，这两颗恒星都与我们的太阳相似，另外还有一颗微弱的红矮星——比邻星。半人马座α星A是夜空中第三亮的恒星。虽然天文学家已经确认了三颗围绕比邻星运行的行星，但要找到围绕半人马座α星A或B运行的行星的确凿证据，仍然是一个巨大的挑战。

韦伯望远镜的中红外突破性观测

韦伯望远镜中红外仪器 (MIRI) 的最新观测结果为阿尔法半人马座 A 周围存在气态巨行星提供了迄今为止最有力的证据。相关研究成果已撰写成两篇论文，并被《天体物理学杂志快报》接收发表。

如果得到证实，该行星将是已知围绕类似太阳恒星运行且处于宜居带内的最近行星。然而，由于它是气态巨行星，科学家认为它不可能支持我们所知的生命。

“该系统距离我们如此之近，所发现的任何系外行星都将为我们提供收集除我们自身所在行星系以外的其他行星系数据的最佳机会。然而，即使使用世界上最强大的太空望远镜，这些观测也极具挑战性，因为这些恒星非常明亮、距离较近，且在天空中的移动速度很快，”NASA喷气推进实验室和加州理工学院IPAC天文学中心的NASA系外行星科学研究所联合第一作者查尔斯·贝奇曼说道。“韦伯太空望远镜的设计初衷是对宇宙中最遥远的星系进行探测和优化。太空望远镜科学研究所的运营团队必须为该目标制定一个专门的观测序列，他们的额外付出得到了巨大的回报。”

细致观察与图像分析

韦伯望远镜几轮精心策划的观测、研究团队谨慎的分析以及广泛的计算机建模帮助确定，韦伯望远镜图像中看到的源头可能是一颗行星，而不是背景天体（如星系）、前景天体（路过的小行星）或其他探测器或图像伪影。

对该系统的首次观测是在2024年8月进行的，当时使用了中红外仪器（MIRI）上的日冕仪挡板遮挡住半人马座α星A的光线。虽然邻近伴星半人马座α星B发出的额外光线使分析变得复杂，但研究团队仍成功减去两颗恒星的光线，从而揭示出一个比半人马座α星A暗10000倍以上的天体，它与这颗恒星的距离约为日地距离的2倍。

消失的星球之谜

尽管最初的探测结果令人兴奋，但研究团队需要更多数据才能得出确切结论。然而，在2025年2月和2025年4月对该系统的额外观测（使用了主任自由支配时间）并未发现任何与2024年8月发现的天体相似的物体。

“我们面临的是一颗正在消失的行星！为了揭开这一谜团，我们使用计算机模型模拟了数百万个可能的轨道，其中包括我们发现该行星时的数据，以及我们未发现该行星时的数据，”加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院 (California Institute of Technology) 的博士生阿尼凯特·桑吉 (Aniket Sanghi) 介绍道。桑吉是涵盖该团队研究成果的两篇论文的并列第一作者。

模拟数百万条可能的轨道

在这些模拟中，研究团队综合考虑了2019年欧洲南方天文台甚大望远镜观测到的这颗潜在系外行星候选体的数据、韦伯望远镜的新数据，以及考虑到在半人马座α星B的引力作用下仍能保持稳定运行的轨道，即该行星不会被甩出该星系。

研究人员表示，在韦伯望远镜的第二轮和第三轮观测中未能探测到信号并不令人意外。

桑吉（Sanghi）说：“我们发现，在模拟的一半可能轨道中，该行星距离恒星过近，因此詹姆斯·韦伯太空望远镜无法在2025年2月和4月观测到它。”

一颗轨道为椭圆的土星质量行星

根据中红外观测到的行星亮度和轨道模拟结果，研究人员表示，这可能是一颗质量与土星相当的气态巨行星，以 1 到 2 倍日地距离之间的椭圆轨道绕半人马座 α 星 A 运行。

桑吉说：“如果得到证实，韦伯望远镜拍摄的半人马座α星A图像中可能存在的这颗行星，将是系外行星成像研究的一个新的里程碑”。“在所有直接成像的行星中，这将是有史以来观测到的距离其恒星最近的行星。其温度和年龄也与太阳系中的巨行星最为相似，而且离我们的家园——地球最近，”他说，“在这样一个双星系统中，它居然能存在，这将挑战我们对行星如何在混乱环境中形成、存活和演化的理解。”

改变系外行星科学的未来

如果这一结果得到更多观测的证实，该研究团队的发现或将改变系外行星科学的未来。

拜奇曼说：“这将成为系外行星科学领域的一块试金石，韦伯望远镜和其他天文台将多次对其进行详细特征描述。”

例如，美国国家航空航天局（NASA）的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）计划于2027年5月发射，也有可能会提前至2026年秋季发射，该望远镜配备了专用硬件，将测试新技术，以观测半人马座α星等双星系统，寻找其他世界。罗曼太空望远镜的可见光数据将补充韦伯太空望远镜的红外观测数据，从而得出有关行星大小和反射率的独特见解。

詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）是世界顶尖的空间科学观测站，旨在揭开一些最伟大的宇宙之谜。该望远镜由美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）合作建造，能够探测我们自身的太阳系、研究遥远的系外行星，并深入观测宇宙最早期的结构。凭借其先进的仪器和无与伦比的红外探测能力，韦伯太空望远镜揭示了恒星和星系的形成过程，发现了外星世界的大气层，并为人们了解宇宙的起源、演变以及我们自身在宇宙中的位置提供了前所未有的见解。

参考文献：

《邻近世界：仙后座A宜居带内成像的候选巨行星。I型观测、轨道及物理特性以及外日带尘埃上限》，由查尔斯·贝奇曼、阿尼凯特·桑吉、迪米特里·莫韦、皮埃尔·克尔维拉、凯文·瓦格纳、比利·夸尔斯、杰克·J·利索、马克斯·索默、马克·怀亚特、尼古拉斯·戈多伊、威廉·O·巴尔默、劳伦特·普耶约、豪尔赫·略普-赛森、乔纳森·阿吉拉尔、雷切尔·阿克森、鲁斯兰·别利科夫、安东尼·博卡莱蒂、埃洛迪·肖凯、爱德华·福马隆、托马斯·亨宁、迪恩·海因斯、任昱胡、皮埃尔-奥利维耶·拉加日、贾伦·莱森林、詹姆斯·曼格、迈克尔·雷斯勒、尤金·塞拉宾、帕斯卡尔·特伦布林、玛丽·尤古夫和曼塔斯·齐林斯卡斯合著，已被《天体物理学杂志快报》接受发表。 arXiv:2508.03814

《隔壁世界：仙后座A的宜居带内成像的候选巨行星：II. 双星建模、行星和外日带尘埃搜索及灵敏度分析》，作者：阿尼凯特·桑吉、查尔斯·贝奇曼、迪米特里·莫瓦、威廉·O·巴尔默、尼古拉斯·戈多伊、劳伦特·普尤、安东尼·博卡莱蒂、马克斯·索默、亚历克西斯·比多、埃洛迪·肖凯、皮埃尔·克尔维拉、皮埃尔-奥利维耶·拉加日、贾伦·莱森林、豪尔赫·洛普-赛森、迈克尔·雷斯勒、凯文·瓦格纳和马克·怀亚特，已被《天体物理学杂志快报》接收。 arXiv:2508.03812

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