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巨大气盘引发了有关行星形成理论的问题
发布时间: 2019-12-31 来源:互联网

使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的天文学家发现了一颗年轻的恒星,周围环绕着惊人的气体。这颗名为49 Ceti的恒星已有4000万年的历史,传统的行星形成理论预测,气体应在该年龄之前消失。令人难以置信的大量气体要求重新考虑我们目前对行星形成的理解。

行星由围绕年轻恒星的气态尘埃盘(称为原行星盘)形成。尘埃粒子聚集在一起,形成类似于地球的行星,或者通过从圆盘上收集大量气体以形成类似木星的气态巨型行星,从而成为更大型行星的核心。根据目前的理论,随着时间的流逝,磁盘中的气体要么被合并到行星中,要么被来自中心恒星的辐射压力吹走。最终,这颗恒星被行星和一团尘土飞扬的碎片所包围。这个尘土飞扬的圆盘叫做碎片圆盘,它暗示着行星的形成过程即将结束。

射电望远镜的最新进展使这一领域感到惊讶。天文学家已经发现,几个碎片盘仍然具有一定数量的气体。如果气体在碎片盘中停留的时间很长,行星种子可能有足够的时间和物质演化为像木星这样的巨型行星。因此,碎片盘中的气体会影响所得行星系统的组成。

日本国家天文台(NAOJ)的天文学家Hi口彩说:通过使用ASTE望远镜进行了100多个小时的观察,我们在残骸圆盘中的49 Ceti附近发现了原子碳气体。ASTE是由NAOJ运营的智利直径10米的射电望远镜。作为自然的扩展,我们使用ALMA来获得更详细的视图,这给了我们第二个惊喜。在49 Ceti附近的碳气比我们以前的估计多了10倍。

由于ALMA的高分辨率,该小组首次揭示了碎片盘中碳原子的空间分布。碳原子比一氧化碳分布更广泛,一氧化河南硝基碳是年轻恒星周围第二大最丰富的分子,而氢分子最丰富。碳原子的数量如此之大,以至于研究小组甚至从一种稀有碳13C中检测到微弱的无线电波。这是在任何天文物体中首次检测到492 GHz时13C发射,通常隐藏在正常12C发射之后。

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