ALMA捕獲了原始星盤的驚人觀點(diǎn)

使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)的天文學(xué)家進(jìn)行了有史以來最深入的原行星盤研究之一 - 氣體和塵埃的準(zhǔn)穩(wěn)定星周盤，行星可能最終形成或正在形成。

行星形成的主要模型認(rèn)為，行星是由原始星盤內(nèi)的塵埃和氣體逐漸積累而誕生的，從塵埃粒子開始聚集形成越來越大的巖石，直到小行星，星子和行星出現(xiàn)。

這種分層過程應(yīng)該需要數(shù)百萬年才能展開，這表明它對(duì)原行星盤的影響在較老的，更成熟的系統(tǒng)中最為普遍。然而，越來越多的證據(jù)表明并非總是如此。

ALMA早期對(duì)年輕原行星盤的觀測(cè)揭示了驚人的驚人結(jié)構(gòu)，包括突出的環(huán)和間隙，這似乎是行星的標(biāo)志。

天文學(xué)家最初謹(jǐn)慎地將這些特征歸因于行星的行為，因?yàn)槠渌匀贿^程可能起作用。

哈佛 - 史密森尼天體物理中心的研究生Jane Huang說：“在年輕磁盤的第一張高分辨率圖像中看到行星形成的可能簽名是令人驚訝的。”

“重要的是要弄清楚這些是否是異常，或者這些簽名是否在磁盤中很常見。”

然而，由于樣本集很小，因此無法得出任何總體結(jié)論。可能是天文學(xué)家正在觀察非典型系統(tǒng)。

需要對(duì)各種原行星盤進(jìn)行更多觀察，以確定我們所看到的特征的最可能原因。

高角度分辨率項(xiàng)目(DSHARP)調(diào)查中的磁盤子結(jié)構(gòu)旨在通過研究附近20個(gè)原行星盤附近的塵埃粒子的相對(duì)小規(guī)模分布來實(shí)現(xiàn)這一目的。

這些塵埃粒子自然地以毫米波長的光發(fā)光，使ALMA能夠精確地繪制年輕恒星周圍的小固體顆粒的密度分布。

根據(jù)恒星與地球的距離，ALMA能夠區(qū)分小到幾個(gè)AU(天文單位)的特征。

利用這些觀測(cè)結(jié)果，天文學(xué)家能夠?qū)Ω浇行潜P的整個(gè)群體進(jìn)行成像，并研究其AU尺度特征。

他們發(fā)現(xiàn)許多子結(jié)構(gòu) - 同心間隙，窄環(huán) - 幾乎對(duì)所有圓盤都是通用的，而在某些情況下也存在大規(guī)模螺旋圖案和弧形特征。

此外，磁盤和間隙距離它們的主星有很多距離，從幾個(gè)AU到超過100個(gè)AU，這是海王星與太陽的距離的三倍多。

這些特征可能是大型行星的印記，可以解釋類似地球的巖石如何能夠形成和生長。

“幾十年來，天文學(xué)家對(duì)行星形成理論的一個(gè)主要障礙感到困惑：一旦星子長到一定的大小(直徑大約1公里)，光滑的原行星盤的動(dòng)力學(xué)會(huì)誘使它們落入它們的恒星，從未獲得形成火星，金星和地球等行星所需的質(zhì)量，“科學(xué)家說。

“我們現(xiàn)在用ALMA看到的致密的塵埃環(huán)將為巖石世界的完全成熟提供一個(gè)安全的避風(fēng)港。”

“它們更高的密度和塵埃粒子的濃度會(huì)在磁盤中產(chǎn)生擾動(dòng)，形成微星將有更多時(shí)間長成完全成熟的行星的區(qū)域。”

“最終的問題是我們是否可以看到像太陽系這樣的行星系統(tǒng)的形成，”萊斯大學(xué)的天文學(xué)家安德里亞·伊塞拉博士說。

“我們能否看到類似地球的行星的形成?我們知道如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：ALMA是第一步，下一步是擴(kuò)展ALMA或構(gòu)建類似超大陣列的東西，但要大10倍。“