用歐洲南方天文臺的甚大望遠(yuǎn)鏡（(VLT）進(jìn)行的觀測，揭示了恒星系統(tǒng)誕生的跡象。圍繞著年輕恒星AB Aurigae的是一個(gè)由塵埃和氣體組成的致密圓盤（原行星盤），天文學(xué)家在其中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)突出的螺旋結(jié)構(gòu)，

它帶有“扭曲”，標(biāo)志著行星可能正在形成的位置，這一觀察到的特征，是第一次直接證明一顆新生行星的存在。領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究的法國PSL大學(xué)巴黎天文臺安東尼·博卡萊蒂說：

到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆系外行星，但對它們是如何形成的知之甚少，行星是在年輕恒星周圍塵土飛揚(yáng)的圓盤中誕生，比如AB Aurigae，因?yàn)槔錃怏w和塵埃聚集在一起。在新發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》期刊上的歐洲南方天文臺（ESO）甚大望遠(yuǎn)鏡新觀測結(jié)果，為幫助科學(xué)家更好地理解這一過程提供了關(guān)鍵線索。研究需要觀察非常年輕的系統(tǒng)，才能真正捕捉到行星形成的瞬間。

但到目前為止，天文學(xué)家們一直無法對這些年輕原行星盤拍攝足夠清晰和深入的圖像，以找到標(biāo)志著一顆新生行星可能即將存在地方的“扭曲”。新圖像展示了圍繞AB Aurigae令人驚嘆的塵埃和氣體螺旋，該恒星系距離地球520光年，位于御夫座(Charioteer)。法國波爾多天體物理實(shí)驗(yàn)室(LAB)伊曼紐爾·迪·福爾科(Emmanuel Di Folco)解釋說：這種類型的螺旋標(biāo)志著幼行星的存在，它們“踢”著氣體，在圓盤中以波浪的形式造成“擾動，有點(diǎn)像湖上船的尾跡”。

當(dāng)行星圍繞中心恒星旋轉(zhuǎn)時(shí)，這種波就會形成螺旋臂。靠近新的AB Aurigae圖像中心非常明亮的黃色“扭曲”區(qū)域，和海王星與太陽的距離大致相同，是研究小組認(rèn)為正在形成行星的擾動地點(diǎn)之一。幾年前利用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA，歐洲南方天文臺是其合作伙伴)對AB Aurigae系統(tǒng)進(jìn)行的觀測，提供了圍繞恒星正在進(jìn)行行星形成的第一個(gè)線索。在ALMA的圖像中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了靠近恒星的兩個(gè)氣體螺旋臂，它們位于圓盤的內(nèi)部區(qū)域。

然后，天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)開始通過將位于智利歐洲南方天文臺甚大望遠(yuǎn)鏡上的球面儀器，朝向這顆恒星來捕捉更清晰的照片，圖像是迄今為止獲得AB Aurigae系統(tǒng)最深、最清晰的圖像。借助SPHERE強(qiáng)大的成像系統(tǒng)，天文學(xué)家可以看到來自微小塵埃顆粒的微弱光線和來自內(nèi)盤的輻射。證實(shí)了ALMA最先探測到的螺旋臂的存在，還發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)顯著的特征，即“扭曲”，這表明圓盤中存在正在形成的行星。

行星形成的一些理論模型預(yù)計(jì)會出現(xiàn)扭曲，它對應(yīng)于兩個(gè)螺旋線的連接-一個(gè)向內(nèi)纏繞在行星軌道內(nèi)，另一個(gè)向外擴(kuò)展-在行星位置連接。它們允許來自圓盤的氣體和塵埃附著在正在形成的行星上，并使其“生長”。利用ALMA和SPERE尖端科技來研究太陽系外的世界，這些功能強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡將，使天文學(xué)家能夠獲得正在形成行星的更詳細(xì)視圖，應(yīng)該能夠更直接、更精確地看到氣體動力學(xué)是如何促成行星形成的。

博科園｜研究/來自：歐洲南方天文臺

研究發(fā)表期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》

DOI: 10.1051/0004-6361/202038008

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