中央蘭開夏大學(xué)的最新天文學(xué)研究表明：圍繞小恒星形成巨型行星的速度，可能比之前認(rèn)為的要快得多。

正如現(xiàn)在發(fā)表在《天文學(xué)和天體物理學(xué)》期刊上的研究那樣，安東尼·默瑟博士和迪米特里斯·斯塔馬特洛斯博士新行星形成的研究，挑戰(zhàn)了我們對行星形成的理解。紅矮星是我們銀河系中最常見的恒星類型，它們是小恒星，大小是太陽的10%到50%。

盡管紅矮星的質(zhì)量很小，但人們發(fā)現(xiàn)紅矮星擁有比我們太陽系最大的行星木星，大10倍的巨型行星。這些大行星的形成機(jī)制仍然是一個(gè)未解之謎，恒星周圍的巨型行星，如我們的太陽，被認(rèn)為是由塵埃顆粒逐漸積聚成越來越大的天體而形成。然而，與太陽相比，紅矮星很小，周圍似乎沒有足夠的物質(zhì)來形成如此大的行星。研究小組使用英國分布式高級計(jì)算研究(DIRAC)超級計(jì)算設(shè)備，模擬紅矮星周圍的原行星盤的演化。

原行星盤是在所有新生恒星周圍發(fā)現(xiàn)的致密氣體和塵埃旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果這些年輕的圓盤足夠大，它們就可以碎裂，即碎裂成碎片，形成氣態(tài)巨型行星。這一理論預(yù)測，巨型行星的形成發(fā)生在幾千年內(nèi)，從天體物理學(xué)的角度來看，這個(gè)時(shí)間尺度非?？?。行星可能能夠在如此短的時(shí)間尺度內(nèi)圍繞小恒星形成，這一事實(shí)令人難以置信地興奮。研究表明，行星的形成特別“強(qiáng)勁”：其他行星甚至可以通過各種方式在小恒星周圍形成。

因此行星的多樣性可能比之前想象的要多，研究人員還發(fā)現(xiàn)，這些行星在形成時(shí)非常熱，其核心溫度達(dá)到數(shù)千度。這樣的熱行星在還很年輕的時(shí)候，就相對容易觀察到。它們沒有內(nèi)在的能量來源，所以隨著時(shí)間的推移，它們會變得越來越微弱，直接觀察它們的機(jī)會窗口很小。盡管如此，研究人員仍然可以通過它們對主星的影響來間接地觀察到它們。到目前為止，在小紅矮星周圍已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多這樣的行星。

這項(xiàng)研究的合著者、中央蘭開夏大學(xué)耶利米·霍羅克斯研究所的天體物理學(xué)家斯塔馬特洛斯博士說：這是我們第一次不僅能夠在計(jì)算機(jī)模擬中看到行星的形成，而且能夠非常詳細(xì)地確定它們的初始性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)這些行星屬于‘快速而猛烈’的類型，它們形成得很快，而且它們的溫度出人意料地高，這是一件很有趣的事情。未來對非常年輕紅矮星周圍行星的觀測，將能檢驗(yàn)這一新理論的預(yù)測。

博科園｜研究/來自：中央蘭開夏大學(xué)

參考期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》

DOI: 10.1051/0004-6361/201936954

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