行星猎人发现一颗巨大的系外行星在年轻恒星周围“开辟出一条小径”

2019年08月13日 09:01 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒CNET报道,在距离我们大约603光年远的蝘蜓星座中,有一颗被称为HD 97048的著名年轻恒星,其周围环绕着由气体和尘埃构成巨大原行星盘,在炽热的圆球周围形成巨大的环和间隙。随着碎片堆积,“原行星盘”是新行星可以形成的地方。然而,天文学家很难在年轻恒星系统的圆盘内找到系外行星,因为中心的恒星是明亮而活跃的,掩盖了它们的存在。

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国际天文学家团队没有直接寻找一颗行星,而是决定深入了解原行星盘的“间隙”。在这样做的过程中,他们发现了一颗新的行星,其质量大约是木星质量的两倍,在HD 97048周围的气体和尘埃中“开辟出一条小径”。

澳大利亚莫纳什大学的天文学家、研究主要作者Christophe Pinte说道:“这有点像你在水流的中间放了一块石头。岩石会扰乱水流并产生波浪。”

该研究发表于周一的《自然天文学》杂志上,通过研究原行星盘中的气体,详细介绍了该行星的“运动检测”。运动检测只是说明天体运动的一种奇特方式。在这种情况下,该团队使用智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)来深入研究气体在原行星盘中的运动方式。该团队之前曾使用ALMA以这种方式使用研究另一颗恒星HD 163296。

去年,天文学家通过研究一氧化碳气体的运动并注意到原行星盘中的奇怪“扭结”,在HD 163296附近发现了多个行星。  “这是寻找系外行星的一种迷人方式,”南昆士兰大学天体物理学教授,未参与这项新研究的Jonti Horner说道。“[它]允许我们搜索行星,主要的系外行星搜索技术非常偏向于寻找:远离它们的主星的行星。”

Pinte表示,HD 163296与HD 97048非常相似。与之前的工作不同,这次团队检测到气体在原行星盘间隙内的移动。Pinte说先前对HD 97048的观察显示它有两个大环,中间有一个巨大的间隙,这就是团队发现新行星的地方。

“我们发现这颗行星位于这两个环之间,”Pinte说道。“新的结果是在间隙内检测到这种气体速度偏差,因此我们有证据表明行星正在造成间隙。”

这是天文学家第一次能够证明原行星盘中的间隙可能是由大型年轻行星穿过原行星盘时造成的。

计算机模拟支持了团队所看到的内容,但Pinte指出,关于原行星盘中的间隙如何形成可能仍然存在其他的理论。天文学家认为,“雪线”、温度太冷以至于分子冻结,或者从恒星发出的磁场可能会导致不寻常的间隙。但是,可以排除对该特定发现的替代解释。“行星产生的波在气体速度上具有非常独特的特征,”他说道。

Horner认为这可以更好地表明我们在行星系统形成过程中可能会看到的“结果的多样性”。Horner解释说:“这是一个比太阳系中任何一颗行星都大的行星,在更大质量的圆盘中,围绕着比太阳更大质量的恒星。研究这样的系统可以帮助我们更好地理解各种恒星围绕行星形成的所有过程。”

Pinte的团队将继续关注HD 97048,希望能够获得这个星球的图像。ALMA和欧洲航天局的甚大望远镜都将有助于更好地描述气体如何流过原行星盘 - 以及可能潜伏在那里的“婴儿”行星。目前,该方法只能探测大约木星(或更大)大小的行星,但将来天文学家可能会发现潜伏在这些年轻恒星系统中的更小的行星。

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