天文學(xué)家在有史以來(lái)最年輕的行星盤中發(fā)現(xiàn)意想不到的結(jié)構(gòu)

行星形成需要多長(zhǎng)時(shí)間？根據(jù)一項(xiàng)新的研究，也許沒(méi)有我們想象的那么長(zhǎng)。

阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）的觀測(cè)表明，圍繞年輕恒星的行星形成可能比科學(xué)家想象的要早得多。

這些新結(jié)果發(fā)表在美國(guó)天文學(xué)會(huì)的第243次會(huì)議.耶魯大學(xué)博士生Cheng-Han Hsieh提出了新的觀察結(jié)果。

“ALMA對(duì)年輕原行星盤的早期觀測(cè)揭示了許多美麗的環(huán)和間隙，可能是行星的形成地點(diǎn)，”他說(shuō)?！拔蚁胫肋@些環(huán)和間隙是什么時(shí)候開始出現(xiàn)在磁盤上的。

Hsieh指的是著名的ALMA原行星盤圖像，這些圖像已經(jīng)成為新聞幾年了。這些圖像顯示了年輕恒星周圍的原行星盤，科學(xué)家認(rèn)為這是行星形成的地方。

但是這個(gè)早期的圖像和類似的圖像是 2 類磁盤的圖像。來(lái)自ALMA的新圖像是CAMPOS（Corona australis，Aquila，chaMaeleon，oPhiuchus north，蛇夫座和Serpens）調(diào)查的一部分，該調(diào)查以調(diào)查中研究的分子云命名。

它們顯示較年輕的 0 類和 1 類磁盤。這些類是指承載圓盤的恒星的年齡。事實(shí)上，在這些年輕的時(shí)候，他們甚至不被稱為明星;他們被稱為年輕的恒星天體（YSOs.）

2類YSO是一顆具有可見(jiàn)光球的原恒星。但新映像顯示的是 0 類和 1 類的 YSO 和磁盤。在這些年輕的時(shí)候，YSO仍處于崩潰和形成階段。

YSO在大約10,000年的時(shí)間里只是一個(gè)0級(jí)天體，在幾十萬(wàn)年的時(shí)間里是一個(gè)1級(jí)天體。因此，至少可以說(shuō)，在這些極其年輕的恒星物體周圍的圓盤中發(fā)現(xiàn)環(huán)和間隙是一個(gè)令人驚訝的發(fā)展。

如果行星在太陽(yáng)系生命的早期就形成了，那么它就挑戰(zhàn)了我們對(duì)行星如何形成的整個(gè)理解。

關(guān)于行星如何形成有兩種理論：核心吸積和引力不穩(wěn)定性。

在核心吸積中，巖石核心由碰撞的小行星形成，當(dāng)它有足夠的質(zhì)量時(shí)，它會(huì)吸引氣態(tài)包層?？茖W(xué)家認(rèn)為這就是大型氣態(tài)巨行星喜歡的樣子木星形式。

在引力不穩(wěn)定的情況下，原行星盤變得足夠大，以至于它不穩(wěn)定，引力束縛的團(tuán)塊會(huì)形成。這些團(tuán)塊和碎片繼續(xù)形成行星。

“從核心吸積模型開始，很難在一百萬(wàn)年內(nèi)形成巨型行星，”Cheng-Han Hsieh說(shuō)。

在AAS新聞發(fā)布會(huì)上，他展示了自己的工作，Hsieh被問(wèn)及這些圖像是否捕捉到了行星形成的第一階段。有沒(méi)有可能這個(gè)過(guò)程開始得更早，而我們只是看不到它？

“我們的調(diào)查受到角分辨率的限制，”Hsieh解釋說(shuō)?！拔覀兊慕嵌确直媛始s為 15 AU，因此我們只能檢測(cè)大于 8 AU 的環(huán)和間隙等子結(jié)構(gòu)。

“所以，從這個(gè)角度來(lái)看，太陽(yáng)和太陽(yáng)之間的距離土星是 9 AU。因此，如果有一個(gè)比太陽(yáng)和土星之間的距離更大的間隙或環(huán)，那么我們可以檢測(cè)到這些子結(jié)構(gòu)。

“我們?cè)谧钤绲南到y(tǒng)中沒(méi)有看到任何子結(jié)構(gòu)，這可能是因?yàn)樽咏Y(jié)構(gòu)在早期較小，”Hsieh說(shuō)。

伊?！の鞲駹枺‥than Siegel）來(lái)自”從一聲巨響開始“謝先生又問(wèn)了另一個(gè)重要問(wèn)題。你看到這些早期磁盤中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)很酷，“Siegel說(shuō)。

“是否有任何證據(jù)支持或反對(duì)我們看到的是一個(gè)行星形成結(jié)構(gòu)，而不是像一些模擬所表明的那樣，在這個(gè)行星系統(tǒng)的演化過(guò)程中，圓盤上雕刻的瞬態(tài)特征將被沖刷掉？”

“對(duì)于模擬，如果你在原行星盤內(nèi)有地球大小或海王星大小的行星，它們將開始從周圍的氣體中吸積氣體，然后隨著時(shí)間的推移，它們會(huì)雕刻出間隙和環(huán)，”Hsieh說(shuō)。

“另一方面，不同的不穩(wěn)定性，如密度或溫度的擾動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致子結(jié)構(gòu)。因此，從觀測(cè)中很難確定這些子結(jié)構(gòu)是否肯定是由行星引起的，還是它們來(lái)自不穩(wěn)定。

Hsieh還解釋說(shuō)，這很難確定，這是許多研究的主題。他還解釋了探測(cè)間隙和環(huán)的重要性，無(wú)論它們是行星還是某種類型的不穩(wěn)定。

“但確定這些子結(jié)構(gòu)何時(shí)形成仍然非常重要，因?yàn)榧词刮覀儾恢览锩媸欠裼行行?，它仍然為我們提供了行星形成的時(shí)間尺度，”Hsieh解釋說(shuō)。

這是因?yàn)樵趫A盤穩(wěn)定下來(lái)和湍流消退之前，行星和任何子結(jié)構(gòu)都無(wú)法形成。因此，即使這些實(shí)際上不是行星，它們的存在也表明原行星盤已經(jīng)足夠平靜，足以使結(jié)構(gòu)和行星開始形成。

如果它們是行星，那么圖像顯示它們可以在大約30萬(wàn)年內(nèi)開始形成，進(jìn)入承載圓盤的年輕恒星物體的生命。只有未來(lái)的觀測(cè)才能告訴我們這些是否真的是行星。

正在準(zhǔn)備發(fā)表一篇介紹這些圖像和結(jié)果的論文。

本文最初由今日宇宙.閱讀原文.

寶寶起名 起名