天文學家發現行星會在太空中相互影響下形成
新的觀測結果表明,在原行星盤中形成的行星(如PDS 70周圍的行星)可以引發後續行星的形成。這項發現基於ALMA的高解析度影像,支持行星系統依序形成過程中的骨牌效應。
射電天文學對一個正在形成的行星系統的最新觀測表明,一旦第一顆行星在恆星附近出現,它們就會影響周圍的物質,引導它們在更遠的地方形成更多的行星。 在這過程中,每顆行星都在創造下一顆行星的過程中發揮作用,就像倒下的骨牌相互觸發一樣。
迄今為止,天文學家已經發現了5500多個行星系統,其中1000多個被證實擁有多顆行星。 行星在原行星盤中形成–原行星盤是圍繞年輕恆星的巨大氣體和塵埃雲。 儘管了解了這些知識,但像太陽系這樣的多行星系統是如何形成的,其確切過程仍不清楚。
研究行星形成的一個關鍵系統是PDS 70,這是一顆年輕的恆星,位於半人馬座367 光年之外。 這是唯一利用光學和紅外線成像技術在原行星盤內直接觀測到完全形成的行星的已知恆星。 (用ESO的VLT捕捉到的第一張新生行星的確認影像)
阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)早先的無線電波觀測探測到了PDS 70 兩顆已知行星軌道之外的塵粒環。 然而,這些初步觀測結果缺乏探索環的詳細結構所需的分辨率。
與先前的觀測結果(左圖)相比,ALMA 的新觀測結果(右圖)波長更長,可以更好地觀測到塵埃環,並揭示出西北部(右上圖)的塵埃聚集區,那裡有一顆新行星正在形成。 資料來源:ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)、WM Keck 天文台、VLT(ESO)、K. Doi(MPIA)
在這項研究中,由曾在日本國立天文台(NAOJ)/高等研究大學院大學(SOKENDAI)攻讀博士學位、現為馬克斯-普朗克天文學研究所博士後的土井清明(Kiyoaki Doi)領導的國際研究小組對PDS 70 周圍的原行星盤進行了高解析度觀測。 研究團隊再次使用了ALMA,但觀測的無線電波波長更長。 這是因為較長的波長更有利於窺視原行星盤的塵埃雲。
新的ALMA觀測結果清楚顯示,在兩顆現有行星軌道外的環的西北方向(右上方),有一個塵粒聚集區。 這個塵埃團塊的位置表明,已經形成的行星與周圍的圓盤相互作用,將塵埃顆粒集中到其軌道外緣的一個狹窄區域。 這些聚集在一起的塵粒被認為會成長為一顆新的行星。
這項工作透過觀察表明,行星系統(如太陽系)的形成可以用行星從內到外的順序形成來解釋,這個過程不斷重複;就像一排倒下的多米諾骨牌,每一個都會引發下一個。
編譯自/ scitechdaily