利用地球上最強(qiáng)大的射電望遠(yuǎn)鏡陣列，天文學(xué)家首次觀測到一個由氣體和塵埃組成的環(huán)繞行星盤，就像人們認(rèn)為是木星衛(wèi)星誕生的那個盤一樣。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天體物理學(xué)》上，為PDS 70c行星的有趣故事增添了新內(nèi)容。位于智利的大型66號天線Atacama大毫米/亞毫米陣列(ALMA)，萊斯大學(xué)天文學(xué)家Andrea Isella和同事們收集了毫米波無線電信號，發(fā)現(xiàn)在整個恒星系統(tǒng)中存在著塵埃顆粒，而pds70c和姐妹行星pds70b仍在形成。
行星是由新形成的恒星周圍氣體和塵埃組成的圓盤形成，如果一顆行星足夠大，當(dāng)它在圍繞恒星的軌道上聚集物質(zhì)時，就能形成自己的圓盤。例如，木星和它的衛(wèi)星是太陽系中的一個行星系統(tǒng)，人們認(rèn)為木星的衛(wèi)星，是在木星很小的時候由一個環(huán)繞行星的圓盤形成。但大多數(shù)行星形成模型顯示，環(huán)繞行星盤在大約1000萬年內(nèi)消失，這意味著環(huán)繞行星盤在太陽系中已經(jīng)存在了40億年以上。
為了在其他地方尋找它們，并收集觀測證據(jù)來檢驗行星形成的理論，Isella和同事們尋找非常年輕的恒星系統(tǒng)，在那里可以直接觀察到圓盤和仍在其中形成的行星。在新研究中，分析了ALMA的觀察結(jié)果。已經(jīng)有一些候選行星被探測到存在于行星盤中，但這是一個非常新的領(lǐng)域，仍然存在爭議(PDS 70b和PDS 70c)是最可靠的，因為已經(jīng)有不同儀器和技術(shù)獨立觀測到。PDS 70是一顆質(zhì)量約為太陽四分之三的矮星，它的兩顆行星都比木星大5-10倍。
而PDS 70b距離行星約18億英里，大致相當(dāng)于太陽到天王星的距離，PDS 70c在10億英里外，在一個海王星大小的軌道上。PDS 70b首次是在歐洲南方天文臺甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)一個名為球體的行星搜尋儀器紅外線圖像中被發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家們使用了另一種名為MUSE的VLT儀器，來觀察一種名為H-alpha的可見光波長。當(dāng)氫落到一顆恒星或行星上并電離時，就會發(fā)出這種可見光。H-alpha讓天文學(xué)家更加確信這些是行星。
因為它表明它們?nèi)栽谖諝怏w和塵埃，并在不斷增長。ALMA毫米波長觀測提供了更多的證據(jù)，這是對光學(xué)數(shù)據(jù)的補(bǔ)充，提供了完全獨立的證據(jù)，證明那里有東西。直接觀察有環(huán)繞行星盤的行星，可以讓天文學(xué)家測試行星形成的理論。關(guān)于行星是如何形成的，還有很多不了解，現(xiàn)在終于有了直接觀測的儀器，并開始回答有關(guān)太陽系是如何形成的，以及其他行星可能是如何形成的問題。
博科園｜研究/來自：萊斯大學(xué)
參考期刊《天體物理學(xué)》
DOI: 10.3847/2041-8213/ab2a12
博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普
