天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)我們見(jiàn)過(guò)的最大的行星形成盤

在距離地球大約1000光年的地方，有一個(gè)被稱為IRAS 23077+6707（IRAS 23077）的宇宙結(jié)構(gòu)，類似于一只巨大的蝴蝶。

Ciprian T. Berghea，天文學(xué)家美國(guó)海軍天文臺(tái)，最初在 2016 年使用全景巡天望遠(yuǎn)鏡及快速反應(yīng)系統(tǒng)（泛星）。令許多人驚訝的是，該結(jié)構(gòu)多年來(lái)一直保持不變，導(dǎo)致一些人質(zhì)疑 IRAS 2307 可能是什么。

最近，兩個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用亞毫米陣列在史密森尼天體物理天文臺(tái)（SAO） 以更好地了解 IRAS 2307。

在描述他們發(fā)現(xiàn)的一系列論文中，研究小組透露，IRAS 23077實(shí)際上是一顆年輕的恒星，周圍環(huán)繞著一個(gè)巨大的原行星碎片盤，這是有史以來(lái)觀測(cè)到的最大的。這一發(fā)現(xiàn)為行星的形成及其發(fā)生的環(huán)境提供了新的見(jiàn)解。

這第一篇論文由Berghea領(lǐng)導(dǎo)的研究報(bào)告，IRAS 23077是一顆年輕的恒星，位于一個(gè)巨大的行星形成盤的中間。在第二篇論文在CfA博士后Kristina Monsch的帶領(lǐng)下，研究人員使用Pan-STARRS和亞毫米陣列（SMA）的數(shù)據(jù)證實(shí)了這個(gè)原行星盤的發(fā)現(xiàn)。

第一篇論文已被接受發(fā)表，而第二篇論文分別于5月13日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上。

原行星盤基本上是行星苗圃，由沉淀在新形成的恒星周圍的氣體和塵埃組成。隨著時(shí)間的流逝，這些圓盤會(huì)隨著物質(zhì)在某些軌道上凝聚成原行星而變成環(huán)，最終成為巖石行星、氣態(tài)巨行星和冰冷的天體。

對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，這些圓盤可以用來(lái)限制年輕恒星的大小和質(zhì)量，因?yàn)樗鼈円蕴囟ǖ奶卣餍D(zhuǎn)。不幸的是，對(duì)這些圓盤進(jìn)行準(zhǔn)確觀測(cè)有時(shí)會(huì)受到它們相對(duì)于地球的方向的阻礙。

雖然有些圓盤看起來(lái)是“正面朝上”的，因?yàn)樗鼈儗?duì)地球觀察者來(lái)說(shuō)是完全可見(jiàn)的，但一些行星形成圓盤（如IRAS 23077）只能“邊緣”看到，這意味著圓盤遮擋了來(lái)自母星的光。盡管如此，這些圓盤的塵埃和氣體特征在毫米波長(zhǎng)下仍然很亮——SMA觀察到了這一點(diǎn)。

當(dāng)Pan-STARRS和SWA團(tuán)隊(duì)使用天文臺(tái)的綜合力量觀察IRAS 23077時(shí)，他們對(duì)所看到的感到非常驚訝。

克里斯蒂娜·蒙施（Kristina Monsch）是SAO天體物理學(xué)家，也是CfA的博士后研究員，領(lǐng)導(dǎo)了SMA運(yùn)動(dòng)。正如她在最近的 CfA 中講述他們的發(fā)現(xiàn)一樣新聞發(fā)布:

“在從Pan-STARRS數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)這個(gè)可能的行星形成盤后，我們熱衷于用SMA觀察它，這使我們能夠了解它的物理性質(zhì)。我們的發(fā)現(xiàn)令人難以置信——有證據(jù)表明這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的行星形成盤。它含有極其豐富的塵埃和氣體，我們知道它們是行星的組成部分。

“來(lái)自SMA的數(shù)據(jù)為我們提供了吸煙槍的證據(jù)，證明這是一個(gè)圓盤，再加上對(duì)系統(tǒng)距離的估計(jì)，它正在圍繞一顆恒星旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量可能是我們自己的太陽(yáng)的兩到四倍。從SMA數(shù)據(jù)中，我們還可以稱量這個(gè)行星苗圃中的塵埃和氣體，我們發(fā)現(xiàn)它有足夠的物質(zhì)來(lái)形成許多巨型行星 - 并且距離比太陽(yáng)和太陽(yáng)之間的距離遠(yuǎn)300多倍。木星!"

在Berghea觀測(cè)到IRAS 23077之后，他提出了“德古拉的Chivito”的綽號(hào)，這是向“Gomez's Hamburger”致敬，這是另一個(gè)只能在邊緣可見(jiàn)的原行星盤。

首先，由于 Berghea 在羅馬尼亞的特蘭西瓦尼亞地區(qū)長(zhǎng)大，靠近穿刺者弗拉德（布拉姆斯托克故事的靈感來(lái)源）居住的地方，他推薦了德古拉。

Berghea的合著者Ana在烏拉基長(zhǎng)大，她推薦了“chivito”，這是一種類似漢堡包的三明治，也是她祖籍國(guó)的國(guó)菜。合著者Joshua Bennett Lovell說(shuō)，他是SAO天體物理學(xué)家和CfA的SMA研究員：

“像IRAS 23077這樣擴(kuò)展和明亮的結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)提出了一些重要的問(wèn)題。我們錯(cuò)過(guò)了多少這樣的物體？對(duì)IRAS 23077的進(jìn)一步研究是必要的，以調(diào)查在這些極端年輕環(huán)境中形成行星的可能路線，以及這些路線如何與在比太陽(yáng)質(zhì)量更大的遙遠(yuǎn)恒星周圍觀察到的系外行星種群進(jìn)行比較。

這個(gè)圓盤的發(fā)現(xiàn)也激勵(lì)了天文學(xué)家在我們的銀河系中尋找類似的物體。這些觀測(cè)可以在行星系統(tǒng)形成的最早階段產(chǎn)生有價(jià)值的信息，從而為太陽(yáng)系的形成帶來(lái)新的見(jiàn)解。

SMA是夏威夷的一系列望遠(yuǎn)鏡，由哈佛和史密森尼天體物理中心（CfA）的史密森尼天體物理天文臺(tái)（SAO）和臺(tái)灣中央研究院天文與天體物理研究所（ASIAA）聯(lián)合運(yùn)營(yíng)。

本文最初發(fā)表于今天的宇宙.讀原始的 article.

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