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天文學(xué)家捕獲稀有的行星周圍恒星形成盤的圖像
2020-05-30 15:39上一篇:眼睛向大腦發(fā)出意想不到的信號 |下一篇:很少聽到獨角鯨發(fā)聲
一個國際天文學(xué)家團隊已經(jīng)捕獲了十五個影像,這些影像位于距離地球數(shù)百光年的行星形成盤的內(nèi)圈。這些塵埃和氣體的磁盤形狀類似于音樂唱片,圍繞著年輕的恒星形成。這些圖像為行星系統(tǒng)的形成提供了新的思路。它們發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志上。
要了解包括我們自身在內(nèi)的行星系統(tǒng)是如何形成的,您必須研究它們的起源。形成行星的或原行星的盤與它們圍繞的恒星形成一致。圓盤中的塵埃顆粒可以長成更大的物體,最終導(dǎo)致形成行星。據(jù)信像地球這樣的巖石行星是在原行星盤的內(nèi)部形成的,離形成該恒星的恒星不到五個天文單位(五倍于地球與太陽的距離)。
在進行這項新研究之前,已經(jīng)使用最大的單鏡望遠鏡為這些磁盤拍攝了幾張照片,但這些照片無法捕捉到它們的最佳細節(jié)。來自比利時魯汶大學(xué)的主要作者雅克·克魯斯卡(Jacques Kluska)說:“在這些照片中,靠近恒星的區(qū)域(由巖石行星形成的區(qū)域)僅覆蓋了很少的像素。” “我們需要可視化這些細節(jié),以便能夠識別出可能背叛行星形成的模式并表征磁盤的特性。” 這需要完全不同的觀察技術(shù)。“我很高興我們現(xiàn)在第一次有了這些圖像中的十五張,”克魯斯卡繼續(xù)說道。
影像重建
克魯斯卡(Kluska)和他的同事們使用一種稱為紅外干涉儀的技術(shù)在智利的歐洲南方天文臺(ESO)上創(chuàng)建了這些圖像。他們使用ESO的PIONIER儀器將甚大型望遠鏡天文臺的四臺望遠鏡收集的光合并在一起,平心在線充值 以詳細捕獲磁盤。但是,此技術(shù)無法傳遞觀察到的源圖像。需要使用數(shù)學(xué)重建技術(shù)來恢復(fù)磁盤的詳細信息。此技術(shù)類似于捕獲黑洞的第一張圖像的方式。克魯斯卡解釋說:“我們必須去除恒星的光線,因為它阻礙了我們在磁盤上看到的細節(jié)水平。”
“在像地球或木星這樣的巖石行星的軌道范圍內(nèi)區(qū)分細節(jié)(如您在圖像中所看到的)(是地球與太陽之間距離的一小部分),相當(dāng)于能夠在月球上看到人類,或區(qū)分10公里距離處的頭發(fā)。”格勒諾布爾-阿爾卑斯大學(xué)的Jean-Philippe Berger指出,他是首席研究員,負責(zé)PIONIER儀器的工作。“紅外干涉測量法已成為發(fā)現(xiàn)天文物體最細微細節(jié)的常規(guī)方法。最終,這項技術(shù)與先進的數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,使我們能夠?qū)⑦@些觀測結(jié)果轉(zhuǎn)化為圖像。”
違規(guī)行為
一些發(fā)現(xiàn)立即從圖像中脫穎而出。“您可以看到某些斑點更亮或更暗,如上圖所示:這暗示著可能導(dǎo)致行星形成的過程。例如:磁盤中可能存在不穩(wěn)定性,從而可能導(dǎo)致磁盤上積聚顆粒的渦旋可以生長并演變成行星的太空塵埃。”
該團隊將進行進一步的研究,以找出這些違規(guī)行為的根源。克魯斯卡還將進行新的觀測,以獲取更多細節(jié),并直接觀察靠近恒星的盤內(nèi)區(qū)域中的行星形成。此外,克魯斯卡(Kluska)領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊已經(jīng)開始研究圍繞其他較舊類型恒星的11個盤,這些恒星也被塵埃盤包圍,因為人們認為這些恒星也可能發(fā)芽行星。