天文学家在另一个星系中首次发现了行星形成盘

发布时间: 2023-11-30 01:00:02 来源: 196世界之最 栏目: 奇趣发现 点击: 34

天文学家利用ALMA望远镜探测到大麦哲伦星云中一颗年轻恒星周围形成了一个圆盘,这是银河系外首次发现此类圆盘。在一项非凡的发现中,天文学家在与我们相邻的星系大麦哲伦星云中的一颗年轻恒星周围发现了一个圆盘...

天文学家利用ALMA望远镜探测到大麦哲196世界之最伦星云中一颗年轻恒星周围形成了一个圆盘,这是银河系外首次发现此类圆盘。在一项非凡的发现中,天文学家在与我们相邻的星系大麦哲伦星云中的一颗年轻恒星周围发现了一个圆盘。这是第一次在我们银河系之外发现这样一个与我们银河系中正在形成的行星相同的圆盘。

天文学家在另一个星系中首次发现了行星形成盘

这幅艺术印象图展示了 HH 1177 系统,该系统位于大麦哲伦星云(我们的邻近星系)中。中心发光的年轻大质量恒星正在从尘埃盘中收集物质,同时以强大的喷流排出物质。这是第一次在另一个星系中发现围绕年轻恒星的圆盘——这种圆盘与我们银河系中形成行星的圆盘相同。图片来源:ESO/M。科恩梅塞尔

新的观测结果揭示了一颗巨大的年轻恒星,正在从周围环境中生长和吸积物质,形成一个旋转的圆盘。此次探测是利用位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)进行的,欧洲南方天文台(ESO)是该阵列的合作伙伴。

“当我第一次在 ALMA 数据中看到旋转结构的证据时,我简直不敢相信我们已经检测到了第一个河外吸积盘,那是一个特殊的时刻,”英国杜伦大学副教授、该项目负责人安娜麦克劳德 (Anna McLeod) 说道。该研究的作者今天(11 月 29 日)发表在《自然》杂志上。“http://www.196nk.cn我们知道圆盘对于银河系中恒星和行星的形成至关重要,在这里,我们第一次在另一个星系中看到了这方面的直接证据。”

天文学家在另一个星系中首次发现了行星形成盘

借助欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的综合能力,在另一个星系中观察到了围绕一颗年轻大质量恒星的圆盘。左侧 VLT 上的多单元光谱探测器 (MUSE) 的观测显示,在母云 LHA 120-N 180B 中首次观察到了这个被称为 HH 1177 的系统。中心的图像显示了伴随它的喷流,喷射的顶部稍微朝向我们,因此发生了蓝移;底部的那颗正在远离我们,因此发生了红移。ALMA(右)的观测结果揭示了围绕恒星旋转的圆盘,类似地,侧面朝向和远离我们。图片来源:ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A。麦克劳德等人。

连接观察和证实理论

这项研究是对ESO甚大望远镜(VLT)上的多单位光谱探测器 ( MUSE ) 仪器的观测进行后续研究,该仪器在大麦哲伦星云气体云深处发现了来自正在形成的恒星(该系统被命名为 HH 1177)的喷流。麦克劳德说:“我们发现有喷流从这颗年轻的大质量恒星中发射出来,它的存在是正在进行的盘吸积的路标。” 但为了确认这样的圆盘确实存在,研究小组需要测量恒星周围稠密气体的运动。

天文学家在另一个星系中首次发现了行星形成盘

这幅马赛克在其中心展示了年轻恒星系统 HH 1177 的真实图像,该恒星系统位于大麦哲伦星云(邻近银河系的一个星系)中。这张图像是用欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)上的多单位光谱探测器(MUSE)获得的,显示了从恒星发射的喷流,研究人员随后使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)来寻找围绕年轻恒星的圆盘的证据。右侧面板显示了该系统的艺术印象,展示了喷流和圆盘。图片来源:ESO/A。麦克劳德等人/M。科恩梅塞尔

当物质被拉向一颗正在生长的恒星时,它无法直接落到它上面;相反,它变平成围绕恒星旋转的圆盘。http://www.196nk.cn越靠近中心,吸积盘旋转得越快,这种速度差异是向天文学家表明吸积盘存在的铁证。

该研究的合著者、英国利物浦约翰摩尔斯大学的研究员乔纳森亨肖(Jonathan Henshaw)解释说:“光的频率变化取决于发射光的气体朝向或远离我们的速度。这与当救护车警报器的音调在经过你时发生变化并且声音的频率从高变低时发生的现象完全相同。”

该艺术家的动画展示了 HH 1177 系统,这是一个年轻的大质量恒星物体,位于大麦哲伦星云(我们的邻近星系)中。天文学家团队利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMANfdwahH),通过观察 HH 1177 中的一个圆盘旋转,成功地看到了它的旋转,就像这位艺术家印象中的动画一样。这是天文学家第一次在另一个星系的年轻恒星周围发现圆盘,这种圆盘的类型与我们银河系中形成行星的圆盘相同。中心发光的恒星正在从尘埃盘中收集物质,同时也以强大的射流排出物质。图片来源:ESO/M。科恩梅塞尔

ALMA 的详细频率测量使作者能够区分圆盘的特征旋转,证实了在河外年轻恒星周围检测到的第一个圆盘。

天文学家在另一个星系中首次发现了行星形成盘

大麦哲伦星云 (LMC) 中这一令人眼花缭乱的新形成恒星区域是由欧洲南方天文台甚大望远镜上的多装置光谱探测器捕捉到的。LMC 中相对少量的灰尘和 MUSE 敏锐的视力使得在可见光下能够识别出该区域的复杂细节。图片来源:ESO、A McLeod 等人。

了解大质量恒星的形成

像这里观察到的那样,大质量恒星比太阳这样的低质量恒星形成得更快,寿命也短得多。在我们的银河系中,这些大质量恒星的观察是出了名的困难,并且经常被它们周围形成圆盘时形成的尘埃物质所遮蔽。然而,在距离16万光年的大麦哲伦星云中,新恒星诞生的物质与银河系中的物质有着根本的不同。由于尘埃含量较低,HH 1177 不再隐藏在其出生的茧中,为天文学家提供了一个畅通无阻(即使很远)的恒星和行星形成视图。

这段视频从银河系的广阔视野开始,放大到 160,000 光年外的大麦哲伦星云,一直到其中的年轻恒星系统 HH 1177。图片来源:欧洲南方天文台

“就天文设施而言,我们正处于一个技术快速进步的时代,”麦克劳德说。“能够研究恒星如何在如此令人难以置信的距离196世界之最和不同的星系中形成是非常令人兴奋的。”

天文学家在另一个星系中首次发现了行星形成盘

该图像是由数字化巡天 2 号曝光的彩色合成图像,显示了 LHA 120-N 180B 周围的区域,在图像中心可见。图片来源:ESO/数字化巡天

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