科學家發現了一個三星級系統，它首先將其形成行星的磁碟切碎

2020-09-04 流芳科學

科學家在一項突破性研究中發現，成群的恆星可以將其形成行星的盤撕成碎片，留下扭曲的，未對準的環。 像我們這樣的太陽系，其行星通常都圍繞同一平面飛行。但是，正如國際科學家團隊在一項新研究中發現的那樣，情況並非總是如此。 在研究GW Orionis長達11年之後，它是一個距離恆星圓盤，距地球1300光年的年輕三星系統，該小組發現了第一個直接證據表明恆星群實際上可以撕裂它們的盤。這項工作揭示了一個根本不是平坦的磁碟，而是未對齊和損壞的磁碟。

  • GW Orionis星系系統的疊加圖像顯示了來自ALMA射電望遠鏡的圖像（藍色），該圖像疊加在ESO超大型望遠鏡的SPHERE儀器的視圖上，該圖像顯示了系統最內環的陰影。 （圖片來源：ESO / Exeter / Kraus等人，ALMA（ESO / NAOJ / NRAO））

英格蘭埃克塞特大學和萊斯特大學的合作者艾莉森·揚說：有許多關於盤破壞作用的理論研究，但這是在形成行星的盤中發生作用的第一個直接證據。表明這種盤可能會變形和破裂，並增加了行星可能在圍繞多顆恆星系統的高度傾斜的軌道上形成的可能性。」研究人員還發現，位於GW Orionis系統盤內部的翹曲環含有30個地球質量的塵埃。這意味著圓盤包含足以形成行星的材料。

英國埃克塞特大學天體物理學教授斯特凡·克勞斯（Stefan Kraus）說：「這是迄今為止在如此極端的軌道上形成行星的最佳機制。」 GW Orionis。「但是……從探測行星的角度來看，我們還沒有探測這些行星的方法。」儘管研究人員尚未發現該系統中的行星，但這項開創性研究證實了科學家多年來一直在懷疑的事情：多星系統會破壞其自身的盤，在其恆星周圍留下傾斜的，未對準的環。

從2008年開始，來自英國，比利時，智利，法國和美國的研究人員使用AMBER（天文多波束Combiner）和後來在歐洲的GRAVITY儀器研究了GW Orionis系統中的三顆新生恆星。智利南部天文臺的超大望遠鏡（VLT），將來自不同望遠鏡的光組合在一起。這些數據使我們能夠建立一個詳細的系統計算機模型，該模型可以預測星際盤將彎曲甚至撕裂，形成一個單獨的內環。

  • 這種藝術印象（左）顯示了三重星系統GW Orionis中盤的內部區域。 （圖片來源：ESO / L。Calçada，埃克塞特/ Kraus等）

當我們獲得第一個軌道解決方案（大約是2016年）時，我們注意到它們之間的軌道之間存在這種偏差。克勞斯團隊的理論家預測該系統可能容易受到磁碟撕裂的影響。 藉助此計算機模型，團隊隨後使用VLT上的SPHERE（光譜-高對比度系外行星研究）儀器以及Atacama大毫米/亞毫米陣列（ALMA）（該系統中最大的望遠鏡）對系統進行了觀測世界。

  • 這張太空壁紙顯示了Chajnantor高原的鳥瞰圖，該地區位於智利安第斯山脈5000米的高度，ALMA天線陣列就位於該海拔高度。圖片：©Clem＆Adri Bacri-Normier/ ESO）

當我們從VLT和ALMA接收到數據時，這些圖像令人震驚。我們在ALMA觀測中清楚地看到了這枚戒指，而在VLT圖像中只有一個傾斜的戒指才能投射出明顯的陰影， 結果證實了環的未對準，並表明他們一直懷疑發生在距離地球1,300光年的地方。

看到觀測結果如此清晰地驗證了數學預測是令人興奮的。我發現SPHERE圖像特別令人驚奇，因為我們可以真正看到該磁碟是一個3維結構，表面覆蓋著凹凸不平。我們正在研究在形成過程中最終將成為不尋常類型的行星系統的原因。這項工作9月3日發表在《科學》雜誌上。

這裡是，歡迎關注轉發收藏，每日看科學知識！

相關焦點

  • 圍繞原恆星的奇怪環表明行星的形成比想像的要早
    一項新的研究發現，在一顆新生恆星周圍發現的環可能暗示著行星的誕生比先前認為的要早。恆星由濃密的雲層產生，濃密的雲層在重力的作用下自行坍塌。隨著新生恆星或原恆星周圍的氣體和塵埃覆蓋層隨著時間的流逝而縮小，圍繞它的盤會形成，這會引起幼小的行星或原行星。
  • 科學家觀察到嬰兒期雙星系統中的行星形成
    一個位於150光年處的年輕的行星給雪梨新南威爾斯大學天體物理學家一個難得的機會來研究行星系統的形成。最近發表在《天文雜誌》上的研究結果表明，DS Tuc Ab行星（在雙星系統中繞一顆恆星運行）的形成沒有受到第二顆恆星的引力的嚴重影響。
  • 科學新發現,消失的「九號行星」,其軌道或許超越了柯伊伯帶
    近日，科學家公布了一顆軌道奇異的行星，該行星在距離宿主雙星系統336光年遠的軌道上運行，而這是一個看似不太可能的軌道，因為這顆行星的運行軌道距離其宿主恆星和星盤很遠。這不由讓科學家想到太陽系「隱形」的「九號行星」。圖註：HD 106906b行星，它繞著336光年遠的雙星系統運動，該行星的運行軌道其宿主恆星和可見的星盤很遠。
  • 科學家發現首個年輕的三恆星系統，其中有一顆行星正在形成
    科學家認為在宇宙中由單一恆星構成的恆星系統是很普遍的，近些年隨著觀測設備的進步，又發現在銀河系中同樣存在大量的雙恆星系統，通過模擬運行發現由兩顆恆星相互環繞的系統是比較平衡的，但如果出現三顆恆星就會導致運行混亂，這意味著劉慈欣在《三體》小說中描述的三體星系一直沒有發現過，近日科學家宣布智利北部的阿塔卡馬陣列發現了首個
  • 發現多恆星系統行星,可能存在宜居的條件,這些行星是如何形成的?
    為了回答這個問題，科學家們在太陽系外空間苦苦尋找了許多年，一直在觀測驗證距離太陽系以外的其他圍繞恆星運行的遙遠行星。近日，德國耶拿弗裡德裡希席勒大學的天體物理學家MarkusMugrauer博士發現了很多新的具有系外行星的多星系統。研究結果表明：幾顆恆星的存在會影響行星形成和發展。耶拿大學天體物理研究所和大學天文臺的Mugrauer的這項研究現已發表在《皇家天文學會月報》雜誌上。
  • 科學家又發現雙星系統的行星
    騰訊太空訊 據國外媒體報導，美國宇航局「克卜勒」行星狩獵望遠鏡目前進入了K2任務，由於反作用輪的故障導致該望遠鏡被迫切換了觀測任務。不過「克卜勒」望遠鏡仍然取得了一些發現成果，在第29屆國際天文學大會上，天文學家公布了最新的凌日行星的觀測結果，這是一顆存在於兩顆恆星系統中的行星，科學家稱之為「塔圖因」行星。
  • 行星GJ 3470 b的內部結構,光譜學揭示其化學「指紋」
    系外行星GJ 3470 b的理論內部結構正如下圖所示，圖片下部所顯示的是很久以前該系統可能看到的磁碟。GJ 3470 b與距離太陽30億英裡的海王星有所不同，可能已形成非常接近其紅矮星的乾燥巖石物體。它通過自身的重力從周圍的圓盤中獲取氫氣和氦氣，然後形成厚厚的大氣層。而這個磁碟消失的時間，大約是在數十億年前，於是，這個星球也隨之停止了繼續增長。
  • 新發現,類似太陽系中發現了「九號行星」
    我們確實知道，恆星HD 106906是太多紅外輻射的源頭，我們推斷它周圍有一個溫暖的塵埃盤。2004年以來的一些HD 106906系統的哈勃圖像。頂部是在將恆星移到冠狀斑點（黑色圓圈）之後並將其移到斑點之後的圖像。HD 106906b顯示為標有「 b」的黃色圓圈。在2004年，假設HD 106906 b是背景星。
  • 美科學家發現克卜勒-36天體系統形成的奧秘
    -36是位於天鵝座的一顆和太陽十分相似的恆星，距離地球約1530光年，目前已發現兩顆環繞其公轉的系外行星。被命名為克卜勒-36b的內行星也被稱為「超級地球」，這是由於它的大小介於地球和海王星之間；稍大一些的行星名為克卜勒-36c，這顆行星類似於太陽系最外側的行星，因此也被稱為「迷你海王星」。　　這個行星系統的特別之處在於，這兩顆系外行星的運行軌道十分接近，它們僅僅相隔0.013個天文單位，相當於五倍的地月距離。
  • 行星的行星盤原來具有保護其衛星的作用，為什麼地球沒有行星盤？
    但是，科學家進行了多次數值模擬，結果表明該理論存在缺陷。而且，這些模擬的結果與我們在整個太陽系中看到的不一致。值得慶幸的是，一組國外的研究人員（日本）最近進行了一系列模擬，得出了一個更好的模型，通過此模型，研究人員們得出了氣體和塵埃盤如何形成我們今天看到的各種月球或者說衛星系統的結果。
  • 天文學家捕獲行星周圍恆星形成的稀有盤狀圖像
    一個國際天文學家團隊，近日已經捕獲了15幅，位於數百光年以外的行星形成盤圈狀的圖像。這些塵埃和氣體的磁碟形狀類似於音樂唱片，形成於年輕的恆星周圍。這些圖像為研究行星系統的形成過程，提供了新的思路。在進行這項新研究之前，已經使用最大的單鏡望遠鏡為這些磁碟拍攝了幾張照片，但這些照片無法捕捉到它們的最佳細節。來自比利時魯汶大學的主要作者雅克·克魯斯卡（Jacques Kluska）說：「在這些照片中，靠近恆星的區域（由巖石行星形成的區域）僅覆蓋了很少的像素。」
  • 行星的上限設定為木星質量的4至10倍,行星將被新定義?
    最大行星的新定義？現在，科學家們知道大行星停在哪裡，小棕矮星開始在哪裡-這一發現重新定義了「行星」一詞。現在，科學家們知道大行星停在哪裡，小棕矮星開始在哪裡-這一發現重新定義了「行星」一詞。儘管結果不會對我們太陽系中的任何行星進行重新分類，但它們確實對巨型系外行星和褐矮星的形成有廣泛的影響。要發現大行星和棕矮星之間的分界線，有助於尋找兩個物體之間的根本差異。儘管它們看起來相似，但許多科學家推測它們的形成方式完全不同。
  • 美科學家發現一顆被踢出恆星系統的流浪行星
    據國外媒體報導，亞利桑那大學科學家發現行星HD 106906 b可能遭遇了暴力的過去，在一次引力事件中被踢出了恆星系統，因為這顆行星與恆星的距離是日地距離的650倍。行星HD 106906 b比木星大11倍左右，科學家認為其不應該出現在這裡，因此天文學家首先想到它可能是一顆失敗的恆星。
  • 恆星系統中 恆星和行星可能同步形成
    恆星是密集的星際物質雲坍塌形成的。現在，科學家首次觀測到非常年輕原恆星的星際物質雲坍塌過程中還有行星形成的跡象。這說明恆星系統中的恆星和行星很可能是同步形成的。 果真如此，這將顛覆之前的理論認識，也就是行星是在恆星形成之後才逐漸形成的。
  • 新發現「軌道逆行」行星 或顛覆行星形成理論
    其中左下角為首次觀測到的沿反向軌道公轉的系外行星WASP-17b，右下角行星作為比較之用，其擁有一個「正常」的軌道方向。(歐南天文臺供圖) 據美國「每日科學」網站4月15日(北京時間)報導，天文學家新發現多個「軌道逆行」的系外行星，即該行星圍繞主恆星旋轉的方向與恆星旋轉方向相反，這項發現幾乎顛覆了主流行星形成理論。
  • 下一個地球?科學家在舊的克卜勒數據中發現了一個類似地球的行星
    它的半徑僅是地球這個人類家園的1.06倍，它的紅矮星宿主為它提供了我們星球大約75%的光線——雖然不太大，但足以將其置於可居住的區域，且或許有液態水的存在，與地球溫度最相似。我們或許可以將錯誤歸納為當前技術的局限性，這個星球是在一個工作組審查了用於在行星搜索中發現誤報的Robovetter算法的工作，由此發現了該數據無意中忽略了這顆名為1649c的行星。
  • 科學家發現四恆星系統中誕生大質量行星
    系外行星形成過程中大量的物質可能要被恆星清除　　據國外媒體報導，阿塔卡馬大型毫米波亞毫米波陣列發現在一個非常年輕的多恆星系統中存在大質量行星，其質量是木星的數倍以上，這些行星位於恆星周圍的物質盤上。科學家發現系統內出現了4顆恆星，雖然銀河系內遍布行星和恆星，但是我們對它們的形成機制了解並不多。系外行星形成過程中大量的物質可能要被恆星清除，目前阿塔卡馬觀測到的4恆星系統就是處於這個階段。　　科學家通過射電望遠鏡觀測了年輕恆星HD 135344B的細節，萊頓天文臺博士指出，我們之前的觀測就已經發現了氣體的存在，阿塔卡馬的使用進一步觀測到物質盤上的細節。
  • 在一個有趣的「三體」系統中,科學家發現了第一顆類地行星
    這個計劃有很多驚奇的發現，比如一個有著地球密度的外行星，一個處於雙星系統中的行星，第一個和地球大小類似的處於恆星宜居地帶並繞著只有一半太陽大小的M矮星軌道運行。開普特拓展計劃，又稱K2，專注於低密度恆星而且已經發現了幾百個小行星，有一些行星甚至處於它們恆星的宜居地帶。克卜勒和克卜勒拓展計劃已經發現了超過3000個新的系外行星。系外行星一般非常小而且距離我們很遠，所以很難發現它們。
  • 科學家發現「π行星」，它揭示了地球未來的命運
    在使用從地面觀測的網絡望遠鏡SPECULOOS系統歸零調節時，來自美國麻省理工學院的科學家團隊，發現了一顆白矮星，並且在它的周圍，發現了一顆圍繞著其運行的行星。」圍繞其運行在這個恆星系統中，最讓科學家們覺得驚訝的是，竟然有一顆「π行星」圍繞著它運行。
  • 科學家研究發現超級行星,體積是地球的5~15倍,但卻找不到它!
    其實科學家們從來沒有停止對未知的[第9行星]的探索，許多人認為在海王星和冥王星之外的某個地方，有一顆質量比地球大5倍的第9顆行星，而這顆還不知道究竟存不存在的。[第9行星]有一個特別的名字，x星一直以來被神秘所籠罩，要弄清[第9行星]還得從海王星的發現開始說起。讓我們回想一下。1846年科學家們發現海王星的時候，科學家們其實就已經開始懷疑附近是否還有另一顆行星。