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天文學家在獵戶座分子雲中發現原行星盤

  • 上版日期:111-03-30

天文學家使用甚大天線陣(VLA)和阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)在獵戶座年輕原恆星周圍探測到97個氣體和塵埃盤,獵戶座不僅是冬季星空中最亮眼的星座,也是離地球較近的恆星形成區域所在地。

研究人員表示氣體和塵埃雲在自身重力不穩定下坍塌形成恆星,由於坍縮物質受初始角動量影響,雲中的大部分物質會形成一個圓盤,物質通過圓盤吸積到恆星上,行星也將在這些圓盤中形成,因此若能了解它們在整個演化過程中的特性,將是解開行星形成的重要關鍵。

這片位於獵戶座的分子雲,距離地球約1,400光年,是一個巨大的恆星形成區域。年輕恆星周圍的塵埃會阻擋恆星所發出的大部分可見光,而無線電波則可以穿過塵埃雲,讓我們能夠更進一步了解年輕恆星系統。天文學家分析了VLA和ALMA的數據,這項調查被稱為VANDAM,這是有史以來對年輕恆星進行最大規模的調查,透過這份調查測量了許多年輕原行星盤的大小和質量,並將其與ALMA已研究過較老的原行星盤進行比較,研究團隊發現在相同的大小之下,新的原行星盤比較老的原行星盤更巨大。這結果其實是合理的,因為當恆星在形成時,它會捕獲附近的物質,使得周圍圓盤的質量變小,但這也意味著,年輕的圓盤反而有更多的原材料可以形成行星,可能行星系統中最大的行星已經在非常年輕的恆星周圍形成了。

較老的原行星盤內部通常有環,那裡的物質也明顯較少,這些間隙通常是行星正在形成的區域,但也可能是圓盤內的共振結構,由年輕行星的重力牽引導致間隙形成,類似木星在小行星帶中產生軌道間隙般。研究團隊在年僅10萬年的原行星盤中發現了類似的間隙結構,這時間出乎意料的早,研究人員表示在系統最初的一百萬年內,圓盤的結構與較老的圓盤較為相似,在此次調查中看到一些系統在形狀上非常不規則,猜測可能是系統還很年輕,以至於圓盤還沒有開始形成,或者可能是連原恆星還沒有完全成型。該研究成果發表於《The Astrophysical Journal》期刊上。(編譯/趙瑞青)

見圖說圖片顯示了獵戶座分子雲中VANDAM調查的目標,黃點是原恆星的位置;方框中的影像是由ALMA和VLA拍攝的年輕原恆星。圖片來源:NRAO/AUI/NSF

資料來源:SCI-NEWS