這個「盤」你想不到！研究發現恆星群可以撕裂它們的行星形成盤

2020-09-07 科學網

作者：唐鳳

新恆星系統有許多不能對準的環。圖片來源：ESO/Exeter/Kraus等人

近日，一項新研究揭示了第一個直接證據，表明恆星群可以撕裂它們的行星形成盤，使其扭曲和具有傾斜的環。由英國埃克塞特大學天文學家領導的一個國際專家小組已經確定了一個恆星系統，其行星可能形成於圍繞多顆恆星的彎曲星盤的塵埃和氣體環中。相關論文近日刊登於《科學》。

假如從一個圍繞該系統的行星上觀察，觀測者將會看到一個令人驚嘆的傾斜的多恆星星座——類似於《星球大戰》中的塔圖因星。這裡，研究人員藉助歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡、美國喬治亞州立大學高角解析度天文望遠鏡陣列（CHARA）和阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列，成功得出了這些觀測結果。

這項研究是一個關於年輕恆星系統的大型項目的第一個成果，該項目使用了一種名為MIRC-X的先進紅外成像儀，它結合了CHARA所有6個望遠鏡的光線。MIRC-X由密西根大學和埃克塞特大學建造，目的是為了讓人們對恆星和行星的形成有一個新認識，即在年輕恆星周圍由緻密塵埃和氣體組成的旋轉星盤中，恆星和行星是如何形成的。

這個類似塔圖因星的星系位於1200光年之外的獵戶座，有3顆恆星，圍繞它們的是一個變形、破碎的圓盤。「我們的新MIRC-X成像儀提供了這個有趣系統的最清晰圖像，並揭示了該系統中3顆恆星的引力『舞蹈』，這讓我們非常興奮。」埃克塞特大學教授Stefan Kraus說，」通常情況下，行星是圍繞一個由旋轉的塵埃和氣體組成的扁平盤形成的——然而我們的圖像揭示了一個極端情況，即該盤根本不是扁平的。」

研究人員表示，相反它是彎曲的，並且有一個不對準的環從圓盤上斷裂。而且，這個內環包含了30個地球質量的塵埃，這些塵埃足以形成行星。

相關論文信息：http://dx.doi.org/10.1126/science.aba4633

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    這個盤稱為原行星盤，是恆星形成過程中天然產生的，因為大團的氣體和塵埃雲會發生坍縮形成原行星，由於角動量守恆，其餘的物質就形成了原行星盤。 這些星子會持續不斷地長大，最終成為行星核。如果行星核生長得足夠快、質量足夠大，就會把盤中剩餘的氣體攫取過來，成為像木星和土星這樣的巨行星；而如果行星核的質量不夠大，就會形成比較小的、由巖石構成的行星，例如地球。 這種理論框架可以很自然地解釋為什麼太陽系行星可以分為兩種，即內側較小的行星和外側較大的行星。因為原行星盤的外圍包含的物質更多，並且更容易聚集到一起。
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