天文學家以更清晰的視角觀察蛇夫座恆星形成區中的78個嬰兒恆星所環繞的原生行星盤,這些圓盤呈現出清晰的光環與螺旋結構。這些細節是形成中行星對周圍氣塵盤造成重力幹擾所留下的指紋,證實行星的形成極其早期,在恆星尚處在形成階段時便已開始啟動。
天文學家以先前三倍的解析度重新處理了ALMA的檔案資料,在27個圓盤中發現了這些模式,其中15個是新發現的。這項發現將行星形成的起跑線推前了許多,顯示新生行星在氣體和塵埃仍然豐富時,就已經與恆星一起成長了。天文學家發現了令人驚訝的證據,顯示行星的形成時間可能在恆星還處於誕生階段時就開始了,這比先前認為的要早得多。研究人員利用先進技術建立更清晰、更詳細的影像,重新分析了ALMA的檔案資料,並在圍繞年輕恆星的旋轉物質中發現了行星形成的清晰跡象,這些發現提供了令人興奮的新線索,讓我們知道像地球這樣的行星是何時以及如何開始形成的。

圖說:蛇夫座恆星形成區原行星盤的全新高解析度影像,採用改良後的分析技術製作。解析度由每張圖左下方的白色橢圓表示,橢圓越小表示解析度越高。每幅圖右下方的白線表示30天文單位的比例。影像中恆星的演化階段依照從左到右、由上而下的順序逐漸發展。圖片來源: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), A. Shoshi et al.
行星形成於環繞新生恆星(即原恆星)的巨大冷氣體和塵埃盤內,這些盤稱為原行星盤,即行星構成元素緩慢聚集的地方。雖然形成中的行星本身太小且暗淡,無法直接觀測,但它們的重力可以將周圍的物質塑造成環狀或螺旋狀。在此之前,科學家們並不確定這些圖案是在恆星生命的多早期出現的,主要是因為距離恆星足夠近、能夠被詳細觀測到的行星盤數量很少。為了找出更多的答案,由日本九州大學(Kyushu University)與臺灣中央研究院天文與天體物理研究所 (ASIAA) 的研究團隊,利用了先前從ALMA收集的資料,利用一種新的影像技術,重新檢視了距離地球約460光年的蛇夫座恆星形成區域中的78個原行星盤。透過這些改進,結果顯示超過一半的影像細節比之前的成像法提高了三倍以上。
新的高解析度影像顯示27個圓盤呈現環狀或螺旋狀結構,其中15個是本次研究中首次發現。結合這個新樣本以及先前對不同恆星形成區域的研究,研究團隊發現,當原行星盤的半徑大於30天文單位(au)時,即使恆星才剛出生幾十萬年,盤的內部結構就已經開始出現。這表示行星的形成階段比之前認為的要早得多,當盤中仍擁有豐富的氣體和塵埃時。換句話說,行星與其非常年輕的恆星是一起成長的。相關研究成果發表於《Publications of the Astronomical Society of Japan》期刊上。(編譯/趙瑞青)
資料來源:SciTechDaily
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