天文学家绘制出行星形成盘中的磁场图,揭示行星诞生的“无形之手”

编辑者: Tasha S Samsonova

天文学家们利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)望远镜,为邻近恒星TW Hydrae的行星形成盘绘制了一幅详细的磁场图。这项由麻省理工学院(MIT)的理查德·蒂格博士(Dr. Richard Teague)领导的研究,揭示了塑造新行星的无形力量,这可能与我们太阳系早期的形成过程相似。

行星诞生于年轻恒星周围旋转的气体和尘埃盘中。虽然望远镜能够展现这些盘的形状和其中的缝隙,但测量磁场——这些引导和塑造行星物质的看不见的力量——一直是一项挑战。磁场被认为是盘演化和行星形成的关键,但此前从未在TW Hydrae这样的盘中被明确绘制出来。蒂格及其团队通过分析ALMA测量的特定射电信号的展宽来探测磁场,这些信号源自盘中旋转分子的特征,特别是利用了氰基(CN)分子发出的微弱光线中的塞曼效应(Zeeman Effect)来探测磁场。

分析结果显示,TW Hydrae行星形成盘中的磁场强度高达10毫高斯(milligauss)。这些磁场延伸范围从距离恒星60到120天文单位(AU),并且在盘中一个显著的缝隙处,磁场结构发生了变化,这表明磁活动与行星形成区域的塑造之间存在直接联系。蒂格博士表示,这些磁场的存在和模式与我们太阳系形成期间可能存在的太阳星云中的磁场惊人地相似,这是首次如此清晰地看到塑造新世界诞生地的“无形之手”。

这项研究开辟了解决长期存在的科学问题的新途径:磁场如何驱动盘的演化?它们又如何影响行星的形成及其位置?随着ALMA望远镜的升级,例如即将推出的Band 1接收器,天文学家们预计将把这些技术应用于更多行星形成盘的研究中,进入一个能够最终看到有助于构建新行星系统的磁场蓝图的时代。该研究标志着在理解行星如何围绕其他恒星形成以及我们自身的宇宙家园是如何形成的方面取得了重大进展。

来源

  • europa press

  • First Stages of Planet-Building Around Nearby Star

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