作何解釋？發現原行星盤中有神秘的結構：有馬蹄形和環狀結構！

在年輕恆星周圍的塵埃和氣體圓盤中，出現了神秘的結構。博士生保羅·卡佐萊蒂(Paolo Cazzoletti)與尤文·范·迪肖克(Ewin Van Dishoeck)教授一起研究如何解釋這些形式，如環形、螺旋形和孔洞。自從20世紀90年代發現第一顆系外行星以來，到現在已經發現了4000多顆系外行星。行星是在年輕恆星周圍的原行星盤中形成。首先，塵埃聚集成顆粒，逐漸增長到鵝卵石大小，最終形成岩石和行星。

如果它們足夠大和足夠重，它們可以吸引盤中的氣體，在某些情況下，它們會成長為像木星和土星這樣的氣體巨星。在第一次望遠鏡觀測中，原行星盤看起來光滑而對稱，但這在大約七年前就改變了。使用智利的阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)射電望遠鏡，天文學家能夠更詳細地觀察到這些圓盤。這些觀察結果表明，它們並不對稱和光滑，我們看到了結構和形狀，比如洞、環和馬蹄形和香蕉形的底座，這是一個驚喜。

對此最常提及的解釋是一個或多個行星存在，它們可以與氣體圓盤中的灰塵和氣體相互作用，形成結構。但發現的行星比解釋所有塵埃和氣體結構所需的行星要少，這使得這些結構更加神秘，所以不得不尋找其他的解釋。研究了ALMA對HD135344B的觀測，HD135344B是圍繞著一顆年輕恆星的圓盤，這個氣體圓盤並不對稱，南側是一個香蕉形的結構，它看起來像是一種塵埃漩渦。此外，圓盤上層的細小塵埃顆粒形成螺旋臂。

天文學家最初認為這是由於碟片外部區域存在行星造成，但是沒有發現任何行星，研究描述了非對稱塵埃漩渦是如何形成螺旋臂的，如果是這樣的話，只需要一顆靠近恆星的行星來解釋觀測到結構的其餘部分。除了這項觀測工作，研究人員還進行了理論研究，以解釋原行星盤氣體中的環狀結構，為此把重點放在氰化物分子上。研究看到這些環形氣體結構有兩種可能性，這可能是由原行星盤上的環形孔造成。

或者說沒有空洞，但由於氰化物分子的化學作用和發光方式，似乎只有一個空洞。通過分析理論模型，發現觀測到的環狀形狀與塵埃盤形狀沒有關係，它們主要是化學空洞，因為母星附近的氰化物較少。本研究有助於更好地理解原行星圓盤中的結構如何形成，有了這些知識，未來天文學家們希望找出這些結構與行星的形成，以及在過去25年中觀察到的系外行星系統多樣性是如何相關的。

博科園｜研究/來自：萊頓大學

博科園｜科學、科技、科研、科普

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！