M矮星AU Mic周围的尘埃盘暗示可能存在行星

加州大学伯克利分校的Jason Wang为首的天文学家团队用双子座行星成像仪（GPI，Gemini Planet Imager）观测了一颗M矮星AU Mic周围的尘埃盘，发现盘的东南角和西北角有不对称性。在东南角 1" （对应 10 AU）的地方有一个团块，在垂直方向上比它的对面大三倍，但亮度只有 1/3，因此两边总的积分亮度大体相等。这部分盘在垂直方向上大致偏移了69毫角秒。在盘的东南方向距离中心544毫角秒（对应距离5.5AU）的地方存在一个明显的团块。如果结合盘的不对称性来看，它有可能是一颗行星级别的天体。行星的引力会对尘埃盘造成扰动，造成盘的扭曲、不对称和相对中心位置产生偏离，这在β Pic和北落师门（Fomalhaut）周围已经观测到。

AU Mic by GPI

上图：GPI在近红外波段观测到的AU Mic的尘埃盘，从左到由是三种不同动态范围下的图像。中心的叉是恒星所在的位置。c中箭头所指即可能的行星所在的位置。

AU Mic

上图：GPI拍摄的尘埃图像与ALMA（等高线图）、哈勃望远镜（圆圈以外）的叠加图像。注意左边-1到-1.5角秒出的巨大团块。由于视场有限，GPI无法完整的揭示团块的全貌。

AU Mic是一颗非常年轻的M矮星（红矮星），它的年龄只有23Myr，距离我们只有9.9pc，视星等为8.6，是目前发现的为数不多的已发现带有星周盘的M矮星。因此它也成为了直接成像法探测系外行星项目的一个非常重要的候选天体。其中盘的团块和不对称性之前已经用地面自适应光学成像、哈勃望远镜，以及ALMA毫米波阵列反复观测过，这一次用双子望远镜上的成像设备GPI观测是第一次，结果也证实了以前的发现。GPI全称是Gemini Planet Imager，安装在智利的8米口径南双子望远镜上，带有高阶自适应光学设备（AO）和集成场光谱仪、偏振测量设备，是直接观测系外行星的利器。2015年8月刚刚公布了用它拍摄到的第一颗系外行星——51 Eri b。