恆星「塵網」新證據 解行星形成之謎

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【大紀元2013年06月22日訊】(大紀元記者李小奕編譯報導)據《科學》雜誌報導,最近天文學家運用初啟用的阿塔克瑪大型毫米陣望遠鏡(ALMA)解決天文學的一大疑惑:圍繞年輕恆星的塵埃盤微粒是如何成長成碎石甚或更大的星體。這項發現證實了「塵網」(dust trap)的存在,揭示新生恆星孕育彗星、行星或其它岩石星體的謎底。

天文學家早就提出過「塵網」的概念,用來解釋環繞恆星的塵埃顆粒何以能成功長大的問題。塵網就像塵埃微粒的避風港,保護它們不會因高速相撞再度被打碎,或因與氣體間的摩擦而迅速飛落中心恆星上。但是塵網一直沒有實際的觀測證據。

ALMA是由歐洲、北美和東亞共同合作,建立在智利共和國的國際天文觀測設備。這次的研究對象是距離地球約400光年的Oph-IRS 48星系的塵埃盤,主要研究人是荷蘭萊頓天文台的博士研究生Nienke van der Marel。她與同事發現一個難以置信的事實,盤旋這顆恆星的塵埃盤在ALMA呈現的圖象竟是腰果形,而非預期中的的環形。他們發現的這個腰果形區塊正是過去一直缺乏證據的理論—「塵網」,此區會將塵埃顆粒困住,塵埃在裡面因彼此相撞、結合而變大很多。

在過去,使用ESO(歐南天文台)超大望遠鏡只能觀測到較小的塵埃微粒所形成的環狀結構,而ALMA觀測到的是更大顆的毫米級塵埃微粒,且分佈形狀實在出人意表。

Marel認為,看到的這個塵網很可能是一種彗星製造工廠。依照理論,在那裡面的塵埃雖不太可能長成全尺寸大的行星,但這種塵網卻是初生行星的搖籃。她說,不久以後ALMA將能夠觀察到更接近恆星的塵網。

這項觀測是在ALMA陣列興建過程中進行的,所利用的ALMA陣列數還不到全數的一半,就有如此驚人的突破,成果足以帶動一場科學變革。成功的其中一個關鍵角色是ALMA頻帶九接收器,其操作波長落在0.4 ~ 0.5毫米,它能創建出當今最清晰的圖像。

萊頓天文台的Ewine van Dishoeck Ewine是策劃ALMA工程的主要人物,投入時間超過20年了,他說:「頻帶九在靈敏度和圖像清晰度均有驚人的突破,這是我們研究行星形成根本問題的大好良機,過去根本不可能辦到。」

(責任編輯:畢儒宗)

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