阿塔卡馬大型毫米/亞毫米望遠鏡陣列(ALMA)捕拍攝的天文圖像。
過去二十年中，人們發現了成千上萬顆系外行星。某些行星就像《星球大戰》中天行者盧克的家鄉“塔圖因”一樣，同時圍繞著兩顆恆星運動。
在阿塔卡馬大型毫米/亞毫米望遠鏡陣列(ALMA)的幫助下，科學家們獲得了關於系外行星的觀測結果。然而，科學家們迄今為止研究的大多數行星盤都是圍繞單顆行星運行的，而“塔圖因”的系外行星形成於圍繞雙星的行星盤中，即“環雙星盤”（circumbinary disks）。
據美國國家射電天文臺（NRAO）官網3月19日消息稱，天文學家通過ALMA在若干環雙星盤中發現：某些系外行星的公轉軌道具有令人驚歎的幾何形狀——環繞最緻密雙星系統的原行星盤都具有幾乎與之重合的公轉軌道平面，而密度相對較低、面積更廣環雙星盤則具有嚴重傾斜的軌道平面。這類天體系統為我們瞭解行星如何在複雜的星際環境中形成提供了參考。
天文學家們將這些環雙星盤的ALMA觀測數據與開普勒（Kepler）太空望遠鏡發現的12顆“塔圖因”系外行星進行了對比研究。令人驚訝的是，研究小組發現雙星和其環雙星盤的偏離程度與這兩顆宿主恆星的軌道週期有很大關係。軌道週期越短，該系統就越有可能在其軌道平面上擁有一個星盤；而一旦週期超過一個月，這些雙星通常就會具有傾斜的星盤。
美國加州大學伯克利分校的天文學家Ian Czekala介紹道:“我們發現，圍繞緻密雙星運行的小型星盤和開普勒任務發現的環雙星系外行星之間存在著明顯的重疊。”
由於開普勒的主要任務持續了4年，天文學家只能利用不到40天的時間來找尋繞雙星運行的系外行星，而發現的所有對象都與其宿主恆星的軌道平面是一致的。一個揮之不去的謎團是，宇宙中是否存在許多開普勒難以找到的、偏離軌道平面的系外行星。“通過我們的研究，我們現在知道，開普勒很可能並沒有漏掉大量具有傾斜軌道平面的系外行星，因為圍繞緻密雙星的星盤通常也與其宿主恆星的運行平面是一致的。”
儘管如此，基於這項發現，天文學家們還是可以得出這樣的結論：圍繞寬鬆雙星運行的傾斜行星可能是存在的，可以利用直接成像和微透鏡技術搜尋它們的蹤跡。Czekala目前想要找出為什麼在星盤是否傾斜和雙星運行週期之間存在如此高的相關性。他展望道：“我們希望藉助具有極高精準度的ALMA和下一代甚大望遠鏡陣列（Very Large Array）來研究星盤結構，以嘗試理解扭曲或傾斜的星盤會如何作用於行星的形成環境，以及這可能會如何影響其中孕育的行星數量。”
期刊編號：0004-637X
原文鏈接：https://public.nrao.edu/news/the-strange-orbits-of-tatooine-planetary-disks/
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