哈勃望远镜捕捉到最大原行星盘IRAS 23077+6707的混乱结构

编辑者: Uliana S.

这是有史以来观测到的最大的圆盘之一,正在围绕一颗年轻恒星形成行星。图像:NASA、ESA、STScI、K. Monsch (CfA)。 处理:J. DePasquale (STScI)。

美国国家航空航天局(NASA)的哈勃太空望远镜近期获取了一张关于原行星盘IRAS 23077+6707的图像。这个圆盘的规模之大,超越了以往所有围绕年轻恒星发现的类似天体。这项研究成果已于2025年底发表在《天体物理学杂志》上,它揭示了这些作为行星摇篮的系统的结构细节。IRAS 23077+6707系统,一个非正式得名“德古拉的奇维托”(Dracula's Chivito)的天体,距离地球大约1000光年,坐落于仙王座方向。

该圆盘的尺度极为惊人,横跨范围接近6400亿公里。这个距离相当于我们太阳系延伸至柯伊伯带外缘直径的大约40倍。哈勃望远镜上的广域相机3(WFC3)执行了此次观测,数据显示,这个圆盘以接近80度的倾角朝向地球,其内部展现出令人意外的湍流和无序状态。科学家推测,该系统的中心天体要么是一颗炽热、质量巨大的恒星,要么是一个紧密的三合星系统,但它完全被致密的圆盘物质所遮蔽。

IRAS 23077+6707的关键特征在于其庞大的尺寸和预估的质量,后者被测定为木星质量的10到30倍。这代表着足以孕育多颗气态巨行星的物质储备。该研究的首席作者、来自哈佛-史密森天体物理中心(CfA)的天文学家克里斯蒂娜·蒙施指出,哈勃望远镜提供的细节清晰度对于原行星盘的成像来说是相当罕见的。与许多其他圆盘不同,IRAS 23077+6707提供了一个绝佳的视角,使我们能够在可见光波段精确描绘其内部子结构。

圆盘结构中显著的不对称性尤其引人注目:在圆盘的北侧,观测到了延伸的丝状结构,它们从圆盘边缘向外延伸约10角秒,而南侧却缺乏类似的特征。这些显著的、蓬松的结构远超中心平面的范围,暗示着圆盘外层存在着复杂甚至可能是剧烈扰动的气体和尘埃环境,这可能是由物质吸积或动力学不稳定性所致。这个圆盘的整体形态酷似一个中间带有深色条纹、两侧被明亮尘埃和气体层环绕的汉堡包,使其成为研究极端条件下行星形成过程的重要天然实验室。

这项发现有力地证明,行星的“孵化场”可能比我们先前预想的要活跃和混乱得多,这无疑对早期行星系统演化的既有模型提出了挑战。尽管其他研究表明围绕低质量恒星的原行星盘大多较为紧凑,但这个巨型天体或许是我们早期太阳系的放大版。与詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)主要获取红外数据不同,哈勃望远镜在可见光下的观测能力,使得我们能够高精度地追踪这些子结构,这是理解如此大质量和高动态环境中行星如何诞生的关键一步。

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来源

  • Η Ναυτεμπορική

  • NASA Goddard Space Flight Center

  • Astrobiology

  • arXiv

  • NASA Science

  • ESA/Hubble

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