其它太陽系中明亮的黃道光（藝術想像圖）
一個國際天文學家小組開足了甚大望遠鏡幹涉儀的馬力，結果在9顆鄰近恆星周圍宜居帶的近旁發現了外星黃道光。這些黃道光是星光在小行星碰撞和彗星蒸發產生的塵埃上反射形成的。行星系統內圈如果存在如此大量的塵埃，就會給未來直接拍攝與地球類似行星的工作帶來麻煩。
這個天文學家小組使用甚大望遠鏡幹涉儀，在近紅外波段上觀測了鄰近92個恆星，並結合早先觀測所獲得的新數據，探測了存在於這些恆星宜居帶附近的熾熱塵埃所產生的外星黃道光。結果在9顆目標恆星周圍發現了由發光的熾熱塵埃顆粒，或反射星光的顆粒造成的明亮外星黃道光。
帕納瑞上空的黃道光。提供：ESO
黃道光在地球的黑暗夜空中也可以見到，它看起來就象一道昏暗瀰漫的白色輝光，通常出現在日落後或黎明前的夜空中。它是由微小粒子反射陽光形成的一種現象，看起來就如同是從太陽附近延伸出來的一般。這種現象不僅僅可以在地球上觀察到，在太陽系的其它地方也可以看到。
在本項新研究中被觀察到的發光是此類現象的一種更為極端的版本。雖然外星黃道光——也就是圍繞著太陽之外其它恆星的黃道光——之前就已經被檢測到過，但還是首次對這種鄰近恆星周圍的現象進行大型而系統的研究。
與早先的觀測相比較，小組並沒有觀測那些最終會形成行星的塵埃，而是那些由大小在數公裡間的小型行星碰撞產生的塵埃——這些天體被稱為「星子（planetesimal）」，它們的大小與太陽系內的小行星和彗星相當。這類塵埃同樣也是太陽系黃道光的源頭。
「假如我們想要研究靠近宜居區類地行星的演化，那我們就需要觀測其它恆星周圍此類區域中的黃道塵埃，」來自歐洲南方天文臺和法國格勒諾布爾大學的論文領銜作者Steve Ertel這樣說。「檢測和鑑別這類在其它恆星周圍的塵埃是研究行星系統結構和演化的一種方式。」
檢測耀眼的中央恆星近旁的昏暗塵埃需要高對比度的高解析度觀測。幹涉儀——它能同時將數個不同望遠鏡收集的紅外波段數據精確地合併在一起——是至今為止有能力發現和研究這類天體系統的唯一技術。
通過在精確度和效率方面，把甚大望遠鏡幹涉儀的威力發揮到最大，研究小組能夠獲得比世界上其它可用儀器好上十倍左右的性能。
拉西拉上空的黃道光。提供：ESO
針對每顆恆星，研究小組運用1.8米輔助望遠鏡把光提供給甚大望遠鏡幹涉儀。在有強烈外星黃道光產生的地方，就可以完全解析出這個延伸出來的塵埃盤，並將它們產生的昏暗光暈從恆星耀眼的強光中區分出來。
通過分析那些擁有外星黃道塵埃盤的恆星參數，研究小組發現大多數塵埃所圍繞的是較為年長的恆星。這一結果非常令人吃驚，讓我們對行星系統的現有認識產生了許多疑問。所有星子碰撞導致的塵埃產生過程理應會隨著時間的推移逐漸變少，因為星子的數量會隨著它們被撞毀而減少。
這些恆星樣本中還包括了14顆已經被發現擁有系外行星的恆星。這些行星同樣存在於這些行星系統中的塵埃產生黃道光的區域。外星黃道光與行星出現在同一區域會給未來天文學中針對系外行星的研究造成麻煩。
外星黃道塵的發光現象，即便是非常暗淡的，也會給運用直接成像法尋找類地行星增加顯而易見的困難。此次檢測到外星黃道光的一個原因是此處黃道光的亮度比太陽系黃道光高出1000倍。而擁有與太陽系類似級別黃道光的恆星極有可能比此次調查中的多得多。所以，這些觀測還僅僅是對外星黃道光作更為細緻研究的第一步。
「在這個亮度級別上就擁有這樣高的測得率，這就顯示必然有大量的行星系統存在更昏暗的，在我們的調查中無法被檢測到的塵埃，而它們實際上仍比我們太陽系的黃道塵埃要明亮，」來自列日大學的論文協作者Olivier Absil解釋說。「那麼多的行星系統中都存在這樣的塵埃，很自然地會給未來的觀測帶來麻煩，特別是假如我們要給與地球類似的行星直接拍攝照片的話。」
來源：歐洲南方天文臺
翻譯：老孫