在遥远的行星周围,发现卫星形成盘,或将揭示太阳系之谜

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  利用地球上最强大的射电望远镜阵列,天文学家首次观测到一个由气体和尘埃组成的环绕行星盘,就像人们认为是木星卫星诞生的那个盘一样。这一发现发表在《天体物理学》上,为PDS 70c行星的有趣故事增添了新内容。位于智利的大型66号天线Atacama大毫米/亚毫米阵列(ALMA),莱斯大学天文学家Andrea Isella和同事们收集了毫米波无线电信号,发现在整个恒星系统中存在着尘埃颗粒,而pds70c和姐妹行星pds70b仍在形成。

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  行星是由新形成的恒星周围气体和尘埃组成的圆盘形成,如果一颗行星足够大,当它在围绕恒星的轨道上聚集物质时,就能形成自己的圆盘。例如,木星和它的卫星是太阳系中的一个行星系统,人们认为木星的卫星,是在木星很小的时候由一个环绕行星的圆盘形成。但大多数行星形成模型显示,环绕行星盘在大约1000万年内消失,这意味着环绕行星盘在太阳系中已经存在了40亿年以上。

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  为了在其他地方寻找它们,并收集观测证据来检验行星形成的理论,Isella和同事们寻找非常年轻的恒星系统,在那里可以直接观察到圆盘和仍在其中形成的行星。在新研究中,分析了ALMA的观察结果。已经有一些候选行星被探测到存在于行星盘中,但这是一个非常新的领域,仍然存在争议(PDS 70b和PDS 70c)是最可靠的,因为已经有不同仪器和技术独立观测到。PDS 70是一颗质量约为太阳四分之三的矮星,它的两颗行星都比木星大5-10倍。

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  而PDS 70b距离行星约18亿英里,大致相当于太阳到天王星的距离,PDS 70c在10亿英里外,在一个海王星大小的轨道上。PDS 70b首次是在欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)一个名为球体的行星搜寻仪器红外线图像中被发现。天文学家们使用了另一种名为MUSE的VLT仪器,来观察一种名为H-alpha的可见光波长。当氢落到一颗恒星或行星上并电离时,就会发出这种可见光。H-alpha让天文学家更加确信这些是行星。

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  因为它表明它们仍在吸收气体和尘埃,并在不断增长。ALMA毫米波长观测提供了更多的证据,这是对光学数据的补充,提供了完全独立的证据,证明那里有东西。直接观察有环绕行星盘的行星,可以让天文学家测试行星形成的理论。关于行星是如何形成的,还有很多不了解,现在终于有了直接观测的仪器,并开始回答有关太阳系是如何形成的,以及其他行星可能是如何形成的问题。

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