ALMA捕获了原始星盘的惊人观点

使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的天文学家进行了有史以来最深入的原行星盘研究之一 - 气体和尘埃的准稳定星周盘，行星可能最终形成或正在形成。

行星形成的主要模型认为，行星是由原始星盘内的尘埃和气体逐渐积累而诞生的，从尘埃粒子开始聚集形成越来越大的岩石，直到小行星，星子和行星出现。

这种分层过程应该需要数百万年才能展开，这表明它对原行星盘的影响在较老的，更成熟的系统中最为普遍。然而，越来越多的证据表明并非总是如此。

ALMA早期对年轻原行星盘的观测揭示了惊人的惊人结构，包括突出的环和间隙，这似乎是行星的标志。

天文学家最初谨慎地将这些特征归因于行星的行为，因为其他自然过程可能起作用。

哈佛 - 史密森尼天体物理中心的研究生Jane Huang说：“在年轻磁盘的第一张高分辨率图像中看到行星形成的可能签名是令人惊讶的。”

“重要的是要弄清楚这些是否是异常，或者这些签名是否在磁盘中很常见。”

然而，由于样本集很小，因此无法得出任何总体结论。可能是天文学家正在观察非典型系统。

需要对各种原行星盘进行更多观察，以确定我们所看到的特征的最可能原因。

高角度分辨率项目(DSHARP)调查中的磁盘子结构旨在通过研究附近20个原行星盘附近的尘埃粒子的相对小规模分布来实现这一目的。

这些尘埃粒子自然地以毫米波长的光发光，使ALMA能够精确地绘制年轻恒星周围的小固体颗粒的密度分布。

根据恒星与地球的距离，ALMA能够区分小到几个AU(天文单位)的特征。

利用这些观测结果，天文学家能够对附近原行星盘的整个群体进行成像，并研究其AU尺度特征。

他们发现许多子结构 - 同心间隙，窄环 - 几乎对所有圆盘都是通用的，而在某些情况下也存在大规模螺旋图案和弧形特征。

此外，磁盘和间隙距离它们的主星有很多距离，从几个AU到超过100个AU，这是海王星与太阳的距离的三倍多。

这些特征可能是大型行星的印记，可以解释类似地球的岩石如何能够形成和生长。

“几十年来，天文学家对行星形成理论的一个主要障碍感到困惑：一旦星子长到一定的大小(直径大约1公里)，光滑的原行星盘的动力学会诱使它们落入它们的恒星，从未获得形成火星，金星和地球等行星所需的质量，“科学家说。

“我们现在用ALMA看到的致密的尘埃环将为岩石世界的完全成熟提供一个安全的避风港。”

“它们更高的密度和尘埃粒子的浓度会在磁盘中产生扰动，形成微星将有更多时间长成完全成熟的行星的区域。”

“最终的问题是我们是否可以看到像太阳系这样的行星系统的形成，”莱斯大学的天文学家安德里亚·伊塞拉博士说。

“我们能否看到类似地球的行星的形成?我们知道如何实现目标：ALMA是第一步，下一步是扩展ALMA或构建类似超大阵列的东西，但要大10倍。“

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