ALMA图像HR8799周围的星子带 2018-08-03 07:10:00

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恒星HR8799周围的星盘的亚毫米图像,是四个系外行星及其尘埃盘的第一个直接成像系统

插入物显示系统的最内部区域和四个系外行星的位置

使用ALMA亚毫米波阵列,天文学家在HR8799周围对磁盘进行成像,其空间尺度只有三十二欧,足以探测磁盘的内部区域

行星是从尘埃状的胎盘上发展而来的,这种物质在它开始发光后围绕着一颗恒星

根据大多数模型,该盘中的灰尘开始自我粘附,直到团块发展到足以吸引其他团块的重力

天文学家认为,制造行星并耗散磁盘的过程大约需要一千万年

然而,许多谜团仍然存在,包括灰尘不会粘在一起的倾向,以及碰撞团块可能会破裂而不是聚​​集的可能性

最近发现的系外行星已经开始与平面盘的研究重叠,并使天文学家能够探测恒星系统行星的发展和演化及其与盘的相互作用

尘埃盘的直接成像非常有限,到目前为止主要探测行星系统外部区域的圆盘区域 - 类似于我们太阳系中的柯伊伯带

与此同时,到目前为止发现和研究的绝大多数系外行星都非常接近恒星,即使在太阳系内的水星轨道内

到目前为止,恒星HR8799是唯一一颗直接成像发现多个行星的恒星

众所周知,它的星周盘存在了几十年,并且已被建模为具有三个区域:内部小行星带类似物,从大约一个天文单位(au)到大约430 au的平面带,以及延伸出来的晕区超过1500 au

CfA天文学家Denis Barkats加入了一个同事团队,使用巨型ALMA亚毫米级阵列对HR8799周围的磁盘进行成像,其空间尺寸仅为32个au,足以探测磁盘的内部区域

该团队已经确定,微粒带的内边缘实际上从大约145 au开始,并且带延伸到430 au

这个系统中已知的四个系外行星在这个内缘之内轨道运行

这四个行星中距离最远的行星b有一个混沌轨道,预计它会超越这个内缘,因此在这种解释中会产生稳定性问题

天文学家提出了两个有趣的建议:要么行星b的轨道随着时间的推移而变化超过想象,要么在更大的轨道上存在第五个迄今未被发现的小行星,其重力提供了一定的稳定性

无论答案如何,这篇新论文标志着成像和分析太阳系外行星系统的新时代的到来

参考文献:“用ALMA解决HR 8799的星际带”,Mark Booth,Andres Jordan,Simon Casassus,Antonio S. Hales,William RF Dent,Virginie Faramaz,Luca Matra,Denis Barkats,Rafael Brahm和Jorge Cuadra,MNRAS 460, L10,2016

资料来源:哈佛 - 史密森尼天体物理中心