新的觀測結果表明，行星盤被其三顆中心恆星撕裂了

一個天文學家小組已經確定了第一個直接證據，證明恆星群可以撕裂它們的行星形成盤，使圓盤扭曲，並留下傾斜的圓環。這項新的研究表明，與《星球大戰》中的塔圖因不同，外來行星可能在多顆恆星周圍的彎曲圓盤中形成傾斜環。由於使用了歐洲南方天文臺的超大型望遠鏡（ESO的VLT）和阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）的觀測，使得結果成為可能。

圖註：ESO與之合作的ALMA和ESO超大型望遠鏡上的SPHERE儀器為GW Orionis成像，GW Orionis是具有特殊內部區域的三星系統。 新的觀測結果表明，該物體具有彎曲的行星形成盤，其環未對準。特別是，SPHERE圖像（右圖）使天文學家第一次看到了該環投射在光碟其餘部分上的陰影。 這有助於他們弄清楚環和整個盤的3D形狀。左側面板顯示了光碟內部區域（包括環）的藝術印象，該印象是基於團隊重建的3D形狀。

我們的太陽系非常平坦，所有行星都在同一平面上繞行。但是並非所有的恆星系統都如此，特別是對於圍繞多顆恆星的行星形成盤來說，就像新研究的對象：GW Orionis。這個系統位於獵戶座（Orion）星座中，距地球僅1300光年遠，它有三顆恆星和一塊變形的、分開的圓盤圍繞它們。

領導這項研究的英國埃克塞特大學天體物理學教授斯特凡·克勞斯（Stefan Kraus）說：「我們的圖像揭示了一種極端情況，該情況下，行星盤一點也不平坦，扭曲並且有未對準的環從圓盤上脫落。」未對準的環位於行星盤的內部，靠近三顆恆星。

這項新研究還表明，該內環包含30個地球質量的塵埃，這些塵埃足以構成行星。小組成員亞歷山大·克雷普林（Alexander Kreplin）表示：「在未對準環內形成的任何行星都將在高度傾斜的軌道上繞恆星運行，而且我們預測，在未來的行星成像活動中，例如在ELT上，將會發現許多傾斜、寬間隔軌道上的行星。」埃克塞特大學（Ex埃克塞特大學）的望遠鏡，指的是ESO的超大型望遠鏡，該望遠鏡計劃於十年後晚些時候開始運行。由於天空中超過一半的恆星是由一個或多個伴星所生，因此這帶來了令人興奮的前景：可能存在未知數量的系外行星，它們的恆星圍繞非常傾斜和遙遠的軌道運行。

為了得出這些結論，研究小組觀察了GW Orionis超過11年。從2008年開始，他們在智利的ESO的VLT幹涉儀上使用了AMBER和後來的GRAVITY儀器，該儀器結合了來自不同VLT望遠鏡的光，研究了系統中三顆恆星的引力舞並繪製了它們的軌道。埃克塞特大學和萊斯特大學的艾莉森·揚說：「我們發現這三顆恆星不在同一平面上繞行，但是它們的軌道相對於彼此以及相對於行星盤是錯位的。」

圖註：GW Orionis周圍盤的圖像，熱塵埃散發（A和B）和散射光（C和D）

他們還使用ESO的VLT上的SPHERE儀器和ESO參與的ALMA觀察了該系統，並且能夠對內圈成像並確認其未對準。ESO的SPHERE還允許他們第一次看到該環在行星盤其餘部分上投射的陰影。這有助於他們弄清楚環和整個圓盤的3D形狀。

國際團隊包括來自英國、比利時、智利、法國和美國的研究人員，然後將其詳盡的觀察結果與計算機仿真相結合，以了解系統發生了什麼。他們首次能夠將觀察到的失準與理論上的「行星盤撕裂效應」清楚地聯繫起來，這表明恆星在不同平面中相互衝突的引力會扭曲和破壞其行星盤。

圖註：散射光模型，用於確定環的偏心率和3D方向以及行星盤翹曲的幾何形狀。

他們的模擬表明，三顆恆星的軌道未對準可能導致其周圍的盤破裂成不同的環，這正是他們在觀測中看到的。觀察到的內圈形狀還與根據數值模擬得出的關於行星盤將如何撕裂的預測相匹配。

有趣的是，另一個使用ALMA研究同一系統的團隊認為，需要另一種成分來理解該系統。加拿大維多利亞大學的賈慶青說：「我們認為在這些環之間必須存在一個行星，以解釋行星盤撕裂的原因。」他於今年五月在《天體物理學雜誌快報》上發表了對GW Orionis的研究成果。他的團隊在ALMA觀測中發現了三個塵埃環，最外面的塵埃環是在形成行星盤中觀測到的最大塵埃環。

ESO的ELT和其他望遠鏡的未來觀測結果，可能會幫助天文學家充分了解GW Orionis的本質，並揭示其三顆恆星周圍形成的年輕行星。