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2017-05-17 [ASWEB]在新生恆星形成盤裡的塵埃間隙發現旋臂:暗示行星正在形成!

 
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AB  阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(簡稱ALMA)取得新生恆星「御夫座AB」拱星盤的一張銳利影像,顯示在寬闊塵埃間隙中有氣體旋臂,暗示著行星正在形成。

  行星誕生於塵埃顆粒和氣體組成的拱星盤。根據理論預測,當行星在盤面上運行時,會收集軌道上的塵粒,形成「塵埃間隙」(即「空洞區」),同時也會產生盤上的螺旋波。要更明確知道早期行星能夠誕生的時間和地點,找到初生行星隱藏於盤上的確鑿證據,必須藉由能看得到盤之組成物質且具有高解析力的ALMA。

ALMA取得新生恆星御夫座AB拱星盤影像,紅色環由塵埃組成,藍色旋臂結構由氣體組成。
版權: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/中研院天文所湯雅雯團隊

  目前為止,僅有少數案例分別觀測到「塵埃間隙」或「旋臂」。由中研院天文所湯雅雯博士領導的研究團隊取得最新的ALMA影像,第一次清晰呈現「有氣體旋臂在寬闊的塵埃間隙中」──兩者都同時觀測到了。首度發現在塵埃間隙的氣體旋臂暗示了此系統至少有2個行星:一個距離母恆星大約80個天文單位(1天文單位為太陽到地球的平均距離)造成了塵埃環;另一個距離恆星大約30個天文單位,造成我們看到的旋臂狀特徵。

  先前在近紅外波段觀測到的御夫座AB星影像中,旋臂位於本次新觀測到的氣體旋臂內側(更接近恆星)。這可能是由於盤上的氣體旋臂凸起並且有相當的厚度,造成恆星的光大部份在旋臂內側被散射出來,形成近紅外波段看到的旋臂。除了三維空間的資訊,這些氣體旋臂還提供了運動速度的第四維觀點,更有助於了解行星和盤之間的交互作用。旋臂上的氣體運動速度大致上和盤的轉動速度一致,而只有在距離中心恆星30 個天文單位──疑似是行星形成的地方──氣體運動速度比較快,意味著靠近行星的地方,這些氣體繞著行星運轉。

  本論文篇名為 Planet Formation in AB Aurigae: Imaging of the Inner Gaseous Spirals Observed inside the Dust Cavity,研究發表於國際性的天文物理期刊(ApJ)。第一作者為中研院天文所湯雅雯博士。

轉載自中研院天聞網, 2017.05.16, 胡佳伶

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