ALMA揭示了年轻行星的新证据

艺术家对一颗年轻恒星周围的过渡圆盘的印象

使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列,天文学家已发现气体中的间隙与四颗年轻恒星周围的圆盘中的尘埃之间存在明显差异

这些新的观测结果是最明显的迹象,表明这些圆盘中最近形成的质量是木星质量的几倍

几乎每颗恒星周围都有行星,但天文学家仍然不完全了解它们是如何 - 以及在什么条件下 - 形成的

为了回答这些问题,他们研究了建造行星的年轻恒星周围存在的气体和尘埃旋转盘

但这些光盘很小,远离地球,需要ALMA的力量才能揭示它们的秘密

一种特殊类型的光盘,称为过渡光盘,在它们的中心,在恒星周围的区域中,令人惊讶地没有灰尘

提出了两个主要的想法来解释这些神秘的差距

首先,强烈的恒星风和强烈的辐射可能会吹走或破坏环绕的物质

或者,在形成过程中的大量年轻行星可能在物质围绕恒星运行时清除了物质

ALMA无与伦比的灵敏度和图像清晰度现在使得由荷兰莱顿天文台的Nienke van der Marel领导的天文学家团队能够比以往更好地绘制其中四个过渡盘中的气体和尘埃分布图

这反过来又使他们能够在两个选项之间做出选择,这是第一次出现差距

这个示意图显示了尘埃(棕色)和气体(蓝色)如何分布在恒星周围,以及一颗年轻的行星如何清除中心间隙

图片来源:ESO / M. Kornmesser新图像显示,尘埃间隙内有大量气体

但令团队惊讶的是,天然气也有一个差距,比尘埃小三倍

这只能通过新形成的大质量行星在围绕轨道运行时清除气体,但将尘埃粒子进一步排出的情况来解释

Nienke van der Marel解释说:“之前的观察结果已经暗示了气隙内存在气体

” “但是,由于ALMA可以比其他设施更详细地对整张光盘中的素材进行成像,因此我们可以排除替代场景

深深的间隙清楚地表明行星的存在是木星质量的几倍,当它们扫过光盘时会产生这些洞穴

“值得注意的是,这些观测仅利用ALMA当前分辨率的十分之一进行,因为它们是在智利北部的Chajnantor高原上仍有一半的阵列正在施工中

现在需要进一步的研究来确定更多的过渡盘是否也指向这个行星清除场景,尽管ALMA的观测同时为天文学家提供了对行星形成复杂过程的宝贵新见解

“到目前为止研究的所有过渡盘都有大型尘埃腔也有气腔

因此,通过ALMA,我们现在可以找出这些光盘中出现巨行星的位置和时间,并将这些结果与行星形成模型进行比较,“莱顿大学和马克斯普朗克外星物理研究所的Ewine van Dishoeck说

加兴

“直接行星探测是现有仪器所能达到的,目前正在建造的下一代望远镜,如欧洲极大望远镜,将能够走得更远

ALMA指出了他们需要查看的位置

“研究的PDF副本:COAL同位素与ALMA推断的过渡盘中已解决的气体来源:欧洲南方天文台

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