「禁星」的現身。
環繞TOI-5205（後方）運行的氣體巨行星（前方）想像圖。Katherine Cain
近日一些天文科研人員在距離地球280光年的地方發現了一個異常的行星系統——一顆龐大的氣體巨行星圍繞著一顆身型矮小的紅矮星運行。這樣的天體組合在此前的理論研究中被認為是「不可能」的。
這顆行星名叫TOI-5205b，它圍繞運行的恆星名叫TOI-5205，是一顆M級矮星。M級矮星是銀河系中最常見的恆星，它們比太陽要小很多，TOI-5205的體積只相當於木星的四倍。紅矮星的表面溫度也很低，通常只有太陽的一半，因此看起來非常紅。但它們的壽命非常長。
平均而言，紅矮星擁有的行星數量要比其他質量更大的恆星多。但它們的演化特點又決定了它們不太可能擁有氣體巨行星。紅矮星的行星通常是岩石質的類地行星。然而新發現的這顆行星卻是個例外，其個頭和太陽系的木星相當，是一顆氣體巨行星。
人們在M級矮星周圍發現過少量氣體巨行星，但那些紅矮星的年齡和質量都要比TOI-5205大。行星TOI-5205b和恆星TOI-5205的質量比是已知紅矮星行星系統中最高的。
由於TOI-5205的體積只相當於4個木星，因此當體積相當於一個木星的TOI-5205b從它前方掠過時，星光的下跌幅度達到了7%。
行星是從圍繞年輕恆星運行的氣體塵埃盤中誕生的。現有的理論認為，氣體巨行星是在一個質量至少相當於10個地球的岩石內核基礎上形成的。這樣一個核可以快速掃清原行星盤內附近區域的大量氣體，進而形成氣體巨行星。
環繞TOI-5205（後方）運行的氣體巨行星（前方）想像圖。Katherine Cain
氣體巨行星想要得以形成，需要滿足兩大條件。其一是，其所在的原行星盤內必須包含足量的岩石物質，否則其內核就無法形成；其二是，其所在的原行星盤必須留存足夠長的時間，如果在氣體巨行星的內核形成前，這個原行星盤就已蒸發殆盡，那麼氣體巨行星同樣也無法形成。
然而TOI-5205b所在的行星系並不滿足這兩個條件，它的存在讓人感到百思不得其解。所以研究人員稱其為「不該存在」的行星或「禁星」。
很難用現有理論解釋TOI-5205b的存在，如果它不是來自別處的流浪行星，那麼就是現有的行星演化理論中有缺陷——而這種可能性一般來說更大。
圖左為TOI-5205（上）和TOI-5205b（下）大小對比；圖右為太陽（上）和TOI-5205b（下）大小對比。Katherine Cain
參考
TOI-5205b: A Short-period Jovian Planet Transiting a Mid-M Dwarf
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/acabce