由阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列捕捉到的HD 142527双星系统的合成图像显示了一个独特的尘埃弧(红色)和一个一氧化碳环(蓝色和绿色)。红色弧线没有气体,这表明一氧化碳已经“冻结”,在该区域的尘埃颗粒上形成了一层霜。天文学家推测,这种霜冻促进了行星的形成。中间的两个点代表系统中的两颗恒星。图源:Andrea Isella/莱斯大学;b·萨克斯顿/ NRAO AUI / NSF;阿尔玛/ NRAO / ESO / NAOJ
今天,在华盛顿特区举行的美国科学促进会年会上,莱斯大学的一名研究人员将讨论一颗遥远双星周围行星或行星系统形成的图像。
物理学和天文学助理教授Andrea Isella将展示被称为HD 142527的双星系统的图像,这些图像是由智利新的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)射电望远镜捕捉到的。
Isella说,这个双星系统长期以来一直被认为拥有一个由尘埃和气体组成的行星日冕,但ALMA图像提供了比以往任何时候都更多的细节,并允许更好地分析系统的内容和机制。
伊塞拉研究行星系统的形成。在他的演讲中,他将讨论绘制它们的重要性,以及为什么太阳系外的系外行星系统“表现出如此令人印象深刻的各种属性”。
这颗双星距离天蝎座-半人马座星系约450光年,是一群年轻的恒星,其中包含类似于HL Tau的物体,这是2014年ALMA长期基线活动拍摄的第一批高分辨率图像的主题。(长基线干涉测量法允许多个天线作为一个天线。望远镜的大小由天线之间的空间决定。在长基线战役中,ALMA天线实现了10英里的最大距离。)HL Tau的图像显示了恒星周围的尘埃和气体云中的环状结构,这表明行星正在形成中。
HD 142527的图像显示双星周围有一个宽环。Isella说,其中大部分由气体组成,包括一氧化碳的同位素,但围绕恒星系统近三分之一的巨大电弧由尘埃和冰组成。
“图像中红色最亮的地方,是尘埃密度的峰值,”他说。“当我们发现密集的尘埃团时,一氧化碳分子就会消失。”
Isella和他的同事怀疑气体分子在尘埃中冻结。他说:“温度很低,气体会变成冰,粘附在谷物上。”“这对行星的形成很重要。固体尘埃需要结合在一起形成一个更大的物体,最终会吸引更多的岩石和气体。
“如果你试图把石头砸在一起,它们不会很好地粘在一起,”他说。“如果你把雪球砸在一起,它们就会。所以当你在颗粒周围形成冰地幔时,你就增加了它们粘在一起的能力。”
他说,新月形的尘埃云可能是双星特有的引力作用的结果。
Isella说,直到最近几年,天文学家还认为行星不太可能在双星系统周围形成并存活。“理论上,他们很难找到稳定的轨道,”他说。“大多数行星要么被分散,要么坠入恒星。然后人们开始在双星周围发现行星,所以显然他们必须调整理论。对HD 142527这样的系统的观测为研究调节双星系统周围行星形成的物理过程提供了绝佳的机会。”
HD 142527将是一篇即将发表的论文的主题,该论文由莱斯大学博士后Yann Boehler领导,他正在Isella的团队中工作。
Isella期望从ALMA和其他新型射电望远镜提供的大量高分辨率数据中获得更多的启示,这些望远镜捕捉到被气体和尘埃遮挡的恒星物体的图像,这些物体无法通过光学手段看到。
Isella和他的同事还计划在AAAS会议上讨论早期HL Tau图像。“我们已经研究这些物体至少20年了,”他说。“他们可以用ALMA再次观察几百到几千个。他们从最明亮的恒星开始,因为它们最容易被观测到。
“HL Tau是天空中这类天体中最亮的,它已经被很好地观测到,所以他们用它来确保仪器工作正常。但他们在星系中发现的环完全出乎意料。
“这就是阿塔卡马阵列的美妙之处,”他说。“每次你得到新的数据,就像打开一份圣诞礼物。你不知道里面是什么。”
Isella将在美国东部时间2月13日上午8点在AAAS举行的“用无线电观察行星形成”会议上发言。
来源:http://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-02/ru-pht020516.php
了下:航空航天+国防
