美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已經對附近一顆紅矮星周圍的塵埃盤的內部運作進行了成像。這些觀測代表著以前已知的圓盤首次在這些紅外波長的光線下被成像。它們也為盤的組成提供了線索。

這兩張圖片是AU Mic周圍的塵埃碎片盤，AU Mic是一顆紅矮星，位於32光年外的顯微鏡星座南部。研究小組使用韋伯的近紅外相機（NIRCam）來研究AU Mic。NIRCam的日冕儀阻擋了中心恆星的強光，使研究小組能夠研究非常接近該恆星的區域。被遮擋住的恆星的位置在每張圖像的中心用一個白色的圖形標記出來。被日冕儀遮擋的區域用一個虛線圈表示。

韋伯提供了3.56微米（頂部，藍色）和4.44微米（底部，紅色）的圖像。研究小組發現，圓盤在較短或”較藍”的波長下更亮，這可能意味著它含有大量細小的塵埃，在散射較短波長的光時更有效。

NIRCam圖像使研究人員能夠追踪這個直徑為60個天文單位（56億英里）的圓盤，它離恆星的距離為5個天文單位（4.6億英里）–相當於我們太陽系中木星的軌道。這些圖像比研究小組預期的更詳細、更明亮，科學家們能夠在比預期的更靠近恆星的地方對圓盤進行成像。

有關的恆星系統，AU Microscopii或AU Mic位於32光年外的Microscopium星座南部。它的年齡大約為2300萬年，這意味著行星的形成已經結束，因為這一過程通常需要不到1000萬年。這顆恆星有兩顆已知的行星，由其他望遠鏡發現。剩下的塵埃碎片盤是剩餘的行星碎片之間碰撞的結果–相當於我們太陽系中的塵埃的更大質量，創造了一種被稱為黃道光的現象。

“一個碎片盤通過行星個體的碰撞不斷得到補充。通過研究它，我們得到了一個了解這個系統最近動態歷史的獨特窗口，”美國宇航局戈達德太空飛行中心的凱倫-勞森說，他是這項研究的主要作者，也是研究AU Mic的研究小組成員。

美國宇航局戈達德空間飛行中心的Josh Schlieder說：”這個系統是極少數擁有已知系外行星的年輕恆星和碎片盤的例子之一，它足夠近，足夠亮，可以使用韋伯獨特的強大儀器進行全面研究。”

研究小組使用韋伯的近紅外相機（NIRCam）來研究AU Mic。在NIRCam的日冕儀的幫助下，他們能夠研究非常接近恆星的區域，因為日冕儀可以阻擋中心恆星的強光。NIRCam的圖像使研究人員能夠追踪到距離恆星5個天文單位（4.6億英里）的圓盤–相當於我們太陽系中木星的軌道。

這些由韋伯近紅外相機（NIRCam）拍攝的圍繞AU Microscopii星的圓盤的日冕圖像，顯示了羅盤箭頭、比例尺和顏色鍵供參考。

北方和東方的羅盤箭頭顯示了圖像在天空中的方向。請注意，相對於地面地圖上的方向箭頭（從上面看），天空中的北和東之間的關係（從下面看）是翻轉的。

比例尺是以天文單位標註的，也就是AU，這是地球和太陽之間的平均距離。這張圖片中顯示的視野大約是100A.U.的範圍。

這張圖片顯示的是不可見的近紅外和中紅外波長的光，已經轉化為可見光的顏色。色鍵顯示了收集光線時使用了哪些NIRCam濾鏡。每個濾鏡名稱的顏色是用來表示通過該濾鏡的紅外光的可見光顏色。

研究人員表示：”我們第一次看到的數據遠遠超過了預期。它比我們預期的更加詳細。它比我們預期的更亮。我們探測到的圓盤比我們預期的要近。我們希望隨著我們的深入挖掘，會有一些我們沒有預測到的更多驚喜。”

觀測計劃獲得了3.56和4.44微米波長的圖像。研究小組發現，圓盤在較短的波長下更亮，或者說”更藍”，這可能意味著它含有大量的細小灰塵，在散射較短波長的光時更有效。這一發現與之前的研究結果一致，後者發現來自AU Mic的輻射壓力–與更大質量的恆星的輻射壓力不同–不會強大到足以將細小的塵埃從盤中噴出。

雖然探測到圓盤很重要，但研究小組的最終目標是尋找寬軌道的巨行星，類似於木星、土星或我們太陽系的冰巨行星。這樣的世界非常難以用過境法或徑向速度法在遙遠的恆星周圍探測到。

“這是我們第一次真正具有直接觀測寬軌道行星的敏感性，這些行星的質量明顯低於木星和土星。”勞森解釋說：”在低質量恆星周圍直接成像方面，這確實是一個新的、未知的領域。”

這些結果將在今天美國天文學會第241次會議的一個新聞發布會上公佈。