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欧洲南方天文台首次直接观测到行星诞生:尘埃和气体呈螺旋状旋转
2020-05-22 10:39 前瞻网   

 

图片来源:ESO/Boccaletti et al.

天文学家们利用欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT)观测到一个恒星系统诞生的迹象。在年轻的AB Aurigae星的周围,存在着一个由尘埃和气体组成的致密圆盘,天文学家在其中发现了一个突出的螺旋结构,它的“扭曲”标志着一颗行星可能正在形成的位置。这一观测到的特征可能是第一个“婴儿”行星存在的直接证据。

法国巴黎圣日耳曼大学的Anthony Boccaletti领导了这项研究,他说:“到目前为止,已经发现了数千颗系外行星,但它们是如何形成的,我们知之甚少。”天文学家们知道,行星诞生于围绕年轻恒星的尘埃盘,如AB Aurigae,因为冷气体和尘埃聚集在一起。ESO的VLT观测结果发表在《天文学与天体物理学》杂志上,为科学家更好地理解这一过程提供了重要线索。

“我们需要观察非常年轻的系统来真正捕捉行星形成的时刻。”Boccaletti说。但到目前为止,天文学家们还无法对这些年轻的盘状星云进行足够清晰和深入的成像,从而找到一个“扭曲”,这个“扭曲”标志着一颗年轻的行星可能即将诞生的地点。

这些新影像的特征是,在距地球520光年的御夫座星座上的AB Aurigae周围,尘埃和气体呈螺旋状旋转。 天体物理学家的伊曼纽尔·迪·佛尔科(Emmanuel Di Folco)解释说,这种类型的螺旋信号表明存在“婴儿”行星,它们“踢”了气体,“以波的形式在碟片上产生了干扰,有点像湖上的小船的尾波。” 法国波尔多实验室(LAB)也参与了这项研究。

当行星绕中心恒星旋转时,该波被成形为螺旋臂。在这张AB Aurigae新图像的中心附近,有一个非常亮黄色的“扭曲”区域,距离恒星的距离与海王星离太阳的距离大致相同,是研究小组认为形成行星的扰动点之一。

几年前,阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA, ESO是其合作伙伴)对AB Aurigae系统进行的观测,首次为围绕该恒星正在形成的行星提供了线索。在ALMA图像中,科学家们发现了靠近恒星的两个旋臂气体,位于圆盘的内部区域。

然后,在2019年和2020年初,Boccaletti和一组来自法国、中国台湾、美国和比利时的天文学家开始通过ESO位于智利的VLT上的球体仪器转向恒星来捕捉更清晰的图像。球面图像是迄今为止获得的AB Aurigae系统最深的图像。

借助SPHERE强大的成像系统,天文学家可以看到来自内部盘的微小尘埃颗粒和排放物发出的微弱光线。他们证实了ALMA首次探测到的旋臂的存在,并发现了另一个显著的特征,一个“扭曲”,这表明在盘中存在正在形成的行星。

“从一些行星形成的理论模型中可以预见到这种‘扭曲’。”论文的合著者Anne Dutrey说,她也在实验室工作。“它由两个螺旋相连——一个向内缠绕在行星的轨道上,另一个向外扩张——它们在行星的位置连接在一起。”它们允许来自圆盘的气体和尘埃聚集到正在形成的行星上,并使其生长。”

ESO正在建造39米的超大望远镜,它将利用ALMA和SPHERE的前沿成果来研究太阳系外的世界。正如Boccaletti解释的那样,这台强大的望远镜将使天文学家能够获得更多正在形成中的行星的详细视图。他总结道:“我们应该能够更直接、更精确地看到气体的动力学如何有助于行星的形成。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200520084127.htm

https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2020/05/aa38008-20/aa38008-20.html

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责任编辑: 3976DBC

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