太空探索:雕刻太陽系,球體儀器顯示由新生行星塑造的原行星盤!

太空探索:雕刻太陽系,球體儀器顯示由新生行星塑造的原行星盤!


太空探索:雕刻太陽系,球體儀器顯示由新生行星塑造的原行星盤!


尖銳的新觀測揭示了年輕恆星周圍行星形成盤的顯著特徵。安裝在ESO超大望遠鏡上的SPHERE儀器可以觀察年輕太陽系的複雜動態。三個天文學家團隊最近公佈的結果展示了SPHERE令人印象深刻的能力,捕捉行星塑造形成它們的光盤的方式 - 暴露出新世界形成的環境的複雜性。

三個天文學家團隊利用SPHERE,這是ESO's Paranal天文臺超大型望遠鏡(VLT)上的先進的系外行星狩獵儀器,以揭示羽翼未豐的行星系統的神秘演變。近年來已知的系外行星數量的爆炸使得它們的研究成為現代天文學中最具活力的領域之一。

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今天,眾所周知,行星是由巨大的氣體和塵埃盤形成的,包圍著新生恆星,稱為原行星盤。這些可以延伸數千公里。隨著時間的推移,這些原行星盤中的粒子碰撞,結合並最終形成行星大小的物體。然而,這些行星形成盤的演變的細節仍然是神秘的。

SPHERE是VLT系列儀器的最新成員,結合了新技術,它提供了一種強大的方法來直接成像原行星盤的精細細節。原行星盤和不斷增長的行星之間的相互作用可以將盤形成各種形式:巨大的環,螺旋臂或陰影空隙。這些特別令人感興趣,因為這些結構與雕刻行星之間的明確聯繫尚未找到;一個神秘的天文學家熱衷於解決。幸運的是,SPHERE的專業能力使研究團隊能夠直接觀察原行星盤的這些顯著特徵。

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例如,RX J1615是一顆年輕的恆星,位於距地球600光年的Scorpius星座中。由荷蘭萊頓天文臺的Jos de Boer領導的一個小組發現了一個複雜的同心環系統,圍繞著這顆年輕的恆星,形成了一個類似環繞土星環的巨大版本的形狀。在原行星盤中這種複雜的環形雕刻只有幾次成像,甚至更令人興奮的是,整個系統似乎只有180萬年的歷史。圓盤顯示出仍然在形成過程中被行星塑造的暗示。

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新檢測到的原行星椎間盤的年齡使RX J1615成為一個出色的系統,因為到目前為止檢測到的大多數其他原行星椎間盤的例子相對較老或已經進化。De Boer的出人意料的結果很快被萊頓天文臺的Christian Ginski領導的團隊的調查結果所呼應。他們觀察到位於Chamaeleon星座的年輕恆星HD 97048,距地球約500光年。經過艱苦的分析,他們發現這顆恆星周圍的少年圓盤也形成了同心環。這兩個系統的對稱性是一個令人驚訝的結果,因為大多數原行星系統包含許多不對稱的旋臂,空隙和渦流。這些發現顯著提高了具有多個高度對稱環的已知系統的數量。

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由荷蘭安東Pannekoek天文學研究所的Tomas Stolker領導的一組天文學家捕獲了一個特別引人注目的不對稱圓盤的例子。這張光盤環繞著距離我們大約450光年遠的恆星HD 135344B。儘管這顆恆星在過去已經得到了很好的研究,但SPHERE讓團隊能夠比以往更詳細地看到恆星的原行星盤。大型中心腔和兩個突出的螺旋臂狀結構被認為是由一個或多個大型原行星形成的,註定要成為木星般的世界。

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此外,還觀察到四條暗條紋,顯然是HD 135344B光盤內物質運動引起的陰影。值得注意的是,在觀察期之間的幾個月中,其中一條條紋明顯改變:觀察行星演化的罕見例子實時發生,暗示內盤區域發生的變化不能被SPHERE直接檢測到。除了產生美麗的圖像,這些閃爍的陰影提供了探測最裡面的盤區域的動態的獨特方式。

與de Boer和Ginski發現的同心環一樣,Stolker團隊的這些觀察結果證明,圍繞年輕恆星的圓盤複雜多變的環境仍然能夠產生令人驚訝的新發現。通過建立關於這些原行星盤的令人印象深刻的知識體系,這些團隊正在逐步瞭解行星如何塑造形成它們的圓盤 - 從而瞭解行星的形成本身。

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