恒星“尘网”新证据 解行星形成之谜

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【大纪元2013年06月22日讯】(大纪元记者李小奕编译报导)据《科学》杂志报导,最近天文学家运用初启用的阿塔克玛大型毫米阵望远镜(ALMA)解决天文学的一大疑惑:围绕年轻恒星的尘埃盘微粒是如何成长成碎石甚或更大的星体。这项发现证实了“尘网”(dust trap)的存在,揭示新生恒星孕育彗星、行星或其它岩石星体的谜底。

天文学家早就提出过“尘网”的概念,用来解释环绕恒星的尘埃颗粒何以能成功长大的问题。尘网就像尘埃微粒的避风港,保护它们不会因高速相撞再度被打碎,或因与气体间的摩擦而迅速飞落中心恒星上。但是尘网一直没有实际的观测证据。

ALMA是由欧洲、北美和东亚共同合作,建立在智利共和国的国际天文观测设备。这次的研究对象是距离地球约400光年的Oph-IRS 48星系的尘埃盘,主要研究人是荷兰莱顿天文台的博士研究生Nienke van der Marel。她与同事发现一个难以置信的事实,盘旋这颗恒星的尘埃盘在ALMA呈现的图象竟是腰果形,而非预期中的的环形。他们发现的这个腰果形区块正是过去一直缺乏证据的理论—“尘网”,此区会将尘埃颗粒困住,尘埃在里面因彼此相撞、结合而变大很多。

在过去,使用ESO(欧南天文台)超大望远镜只能观测到较小的尘埃微粒所形成的环状结构,而ALMA观测到的是更大颗的毫米级尘埃微粒,且分布形状实在出人意表。

Marel认为,看到的这个尘网很可能是一种彗星制造工厂。依照理论,在那里面的尘埃虽不太可能长成全尺寸大的行星,但这种尘网却是初生行星的摇篮。她说,不久以后ALMA将能够观察到更接近恒星的尘网。

这项观测是在ALMA阵列兴建过程中进行的,所利用的ALMA阵列数还不到全数的一半,就有如此惊人的突破,成果足以带动一场科学变革。成功的其中一个关键角色是ALMA频带九接收器,其操作波长落在0.4 ~ 0.5毫米,它能创建出当今最清晰的图像。

莱顿天文台的Ewine van Dishoeck Ewine是策划ALMA工程的主要人物,投入时间超过20年了,他说:“频带九在灵敏度和图像清晰度均有惊人的突破,这是我们研究行星形成根本问题的大好良机,过去根本不可能办到。”

(责任编辑:毕儒宗)

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