ALMA捕獲了原始星盤(pán)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(lái)最深入的原行星盤(pán)研究之一 - 氣體和塵埃的準(zhǔn)穩(wěn)定星周盤(pán)，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(pán)內(nèi)的塵埃和氣體逐漸積累而誕生的，從塵埃粒子開(kāi)始聚集形成越來(lái)越大的巖石，直到小行星，星子和行星出現(xiàn)。

這種分層過(guò)程應(yīng)該需要數(shù)百萬(wàn)年才能展開(kāi)，這表明它對(duì)原行星盤(pán)的影響在較老的，更成熟的系統(tǒng)中最為普遍。然而，越來(lái)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(pán)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^(guò)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(shuō)：“在年輕磁盤(pán)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(pán)中很常見(jiàn)。”

然而，由于樣本集很小，因此無(wú)法得出任何總體結(jié)論?？赡苁翘煳膶W(xué)家正在觀察非典型系統(tǒng)。

需要對(duì)各種原行星盤(pán)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(pán)子結(jié)構(gòu)旨在通過(guò)研究附近20個(gè)原行星盤(pán)附近的塵埃粒子的相對(duì)小規(guī)模分布來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。

這些塵埃粒子自然地以毫米波長(zhǎng)的光發(fā)光，使ALMA能夠精確地繪制年輕恒星周?chē)男」腆w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(pán)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(pán)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(pán)和間隙距離它們的主星有很多距離，從幾個(gè)AU到超過(guò)100個(gè)AU，這是海王星與太陽(yáng)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(lèi)似地球的巖石如何能夠形成和生長(zhǎng)。

“幾十年來(lái)，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(zhǎng)到一定的大小(直徑大約1公里)，光滑的原行星盤(pán)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(shuō)。

“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(pán)中產(chǎn)生擾動(dòng)，形成微星將有更多時(shí)間長(zhǎng)成完全成熟的行星的區(qū)域。”

“最終的問(wèn)題是我們是否可以看到像太陽(yáng)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(shuō)。

“我們能否看到類(lèi)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(lèi)似超大陣列的東西，但要大10倍。“