恒星系統(tǒng)就像我們自己的形式一樣,在氣體和塵埃的星際云中坍縮,產(chǎn)生了由原行星盤(pán)圍繞的年輕恒星。行星在這些原行星盤(pán)內(nèi)形成,留下了清晰的間隙,這是在清除母云時(shí)在進(jìn)化系統(tǒng)中最近觀察到的。ALMA現(xiàn)在揭示了一個(gè)演化后的原行星盤(pán),其周圍的云仍通過(guò)大的吸積細(xì)絲向其提供了較大的間隙。這表明物質(zhì)在原行星盤(pán)上的積聚持續(xù)的時(shí)間比以前認(rèn)為的要長(zhǎng),影響了未來(lái)行星系統(tǒng)的演化。
由馬克斯·普朗克外星物理研究所(MPE)的地球化學(xué)研究中心(CAS)的費(fèi)利佩·阿爾維斯(Felipe Alves)博士領(lǐng)導(dǎo)的一組天文學(xué)家使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)研究了恒星物體的吸積過(guò)程[BHB2007] 1,位于管道分子云尖端的系統(tǒng)。ALMA的數(shù)據(jù)顯示出原恒星周圍有一個(gè)塵埃和氣體的盤(pán),并且該盤(pán)周圍有很大的氣體絲。科學(xué)家將這些細(xì)絲解釋為吸積帶,將從周圍云中提取的物質(zhì)送入磁盤(pán)。
磁盤(pán)會(huì)重新處理吸積的物料,然后將其交付給原恒星。當(dāng)星體盤(pán)已經(jīng)形成并成熟以形成行星時(shí),觀測(cè)到的結(jié)構(gòu)對(duì)于這個(gè)演化階段的恒星物體是非常不尋常的(估計(jì)年齡為1,000,000年)。阿爾維斯說(shuō):“我們看到如此突出的吸積細(xì)絲掉入磁盤(pán)中,我們感到非常驚訝。” “積聚的細(xì)絲活動(dòng)表明,圓盤(pán)仍在增長(zhǎng),同時(shí)培育了原恒星。”
該小組還報(bào)告了磁盤(pán)中存在巨大的空腔。該腔的寬度為70個(gè)天文單位,它包含一個(gè)緊湊的熱分子氣體區(qū)。此外,超大型陣列(VLA)在射頻上的補(bǔ)充數(shù)據(jù)指出,在檢測(cè)到熱氣體的同一位置存在非熱輻射。這兩條證據(jù)表明,在恒星洞中存在一個(gè)星際物體(一個(gè)年輕的巨型行星或褐色矮星)。當(dāng)此同伴從磁盤(pán)上吸出材料時(shí),它會(huì)加熱氣體,并可能為強(qiáng)電離的風(fēng)和/或射流提供動(dòng)力。研究小組估計(jì)需要一個(gè)質(zhì)量在4到70木星質(zhì)量之間的物體才能在磁盤(pán)上產(chǎn)生觀察到的間隙。
MPE主任兼CAS小組負(fù)責(zé)人Paola Caselli說(shuō):“我們提出了一個(gè)新的恒星和行星形成串聯(lián)的情況。” “我們的觀察結(jié)果強(qiáng)烈表明,原行星盤(pán)在行星開(kāi)始形成后仍會(huì)吸收物質(zhì)。這很重要,因?yàn)槁淙氪疟P(pán)的新鮮物質(zhì)將影響未來(lái)行星系統(tǒng)的化學(xué)成分和整個(gè)磁盤(pán)的動(dòng)力學(xué)演化。” 這些觀察結(jié)果還為行星的形成和盤(pán)的演化提出了新的時(shí)間限制,闡明了像我們這樣的恒星系統(tǒng)是如何從原始云中雕刻出來(lái)的。