在年輕恒星周圍的塵埃和氣體圓盤中，出現(xiàn)了神秘的結構。與Ewine van Dishoeck教授一起學生Paolo Cazzoletti研究了我們?nèi)绾谓忉屵@些形式，例如環(huán)，螺旋和孔。12月12日，他將為自己的論文辯護。

自從90年代發(fā)現(xiàn)第一個系外行星以來，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了4000多個系外行星。行星形成在圍繞年輕恒星的原行星盤中?？ㄗ羧R蒂說：“首先，灰塵聚集成顆粒，然后逐漸長成鵝卵石大小，最后變成巖石和行星。”“如果它們足夠大和重，它們可以從磁盤上吸引氣體，在某些情況下，它們會成長為木星和土星之類的天然氣巨頭。”

馬蹄鐵和香蕉

在第一次望遠鏡觀測中，原行星盤看起來是光滑且對稱的。但這在大約七年前發(fā)生了變化。使用智利的阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)射電望遠鏡，天文學家能夠更詳細地觀察這些盤?？ㄗ羧R蒂說：“這些觀察結果表明它們不對稱且不光滑。”“我們看到了結構和形狀，例如孔，環(huán)，馬蹄形和香蕉形的子結構。這令人驚訝。”

對此最常提及的解釋是存在一個或多個行星。這些會與光盤中的灰塵和氣體相互作用，從而形成結構。但是發(fā)現(xiàn)的行星比解釋所有塵埃和氣體結構所必需的行星少。Cazzoletti：“這使結構更加神秘。我們不得不尋找其他解釋。”

塵埃漩渦

在研究結構解釋時，卡佐萊蒂以他的碩士論文為基礎。他說：“一段時間以來，我一直對這些行星盤感興趣。”“而且我碩士研究的知識似乎與我論文的前兩章非常吻合。”

對于他的博士學位，他研究了ALMA對HD 135344B(一顆年輕恒星周圍的圓盤)的觀測。該光盤不對稱。在南側是香蕉形狀的結構。看起來像是塵埃漩渦。此外，圓盤上層中的小灰塵顆粒形成螺旋臂。天文學家最初認為，這是由于圓盤外部存在行星所引起的。但是沒有發(fā)現(xiàn)行星。卡佐萊蒂在論文中描述了如何通過不對稱的塵埃渦旋產(chǎn)生螺旋臂。如果是這樣的話，只需要一個靠近恒星的行星來解釋觀察到的結構的其余部分。

有孔還是沒有孔?

除了這項觀測工作外，卡佐萊蒂還進行了理論研究，以解釋原行星盤氣體中的環(huán)形結構。為此，他專注于氰化物分子。卡佐萊蒂說：“我們有兩種可能性可以看到這些環(huán)形的氣體結構。”“這可能是由于磁盤上的環(huán)形孔引起的。

或者沒有孔，但是由于氰化物分子的化學性質(zhì)以及它們的發(fā)光方式，似乎只有一個孔。”通過分析理論模型，他發(fā)現(xiàn)觀察到的環(huán)形狀與環(huán)的形狀無關。 “它們主要是化學孔，因為母星附近的氰化物較少。”