這是迄今為止觀測到的最大、正在圍繞一顆年輕恆星形成行星的圓盤之一。圖像:NASA、ESA、STScI、K. Monsch (CfA)。 處理:J. DePasquale (STScI)。
哈伯望遠鏡捕捉到史上最大原行星盤 IRAS 23077+6707 的混亂結構
编辑者: Uliana S.
天文學家們利用美國國家航空暨太空總署(NASA)的哈伯太空望遠鏡所獲數據,成功捕捉到原行星盤 IRAS 23077+6707 的影像。這個盤面在尺寸上超越了所有先前發現的、圍繞年輕恆星運行的同類結構。這項研究成果於 2025 年底發表在《天文物理學期刊》(The Astrophysical Journal)上,為我們理解這些行星形成的搖籃提供了關鍵細節。IRAS 23077+6707 系統,被非正式地命名為「德古拉的奇維托」(Dracula's Chivito),距離地球約 1000 光年,座落於仙王座方向。
這個星際圓盤的規模極為驚人,其跨度接近 6400 億公里,相當於我們太陽系延伸至外緣古柏帶(Kuiper Belt)直徑的大約 40 倍。哈伯望遠鏡上的廣域相機 3(Wide Field Camera 3, WFC3)進行的觀測顯示,這個盤面幾乎以 80 度的傾角朝向地球,展現出令人意外的湍流與無序狀態。科學家推測,該系統的中心天體要麼是一顆熾熱、質量龐大的恆星,要麼是一個緊密相連的雙星系統,但兩者都被這片緻密的圓盤完全遮蔽了。
此系統的關鍵特徵在於其巨大的體積,以及估計高達 10 到 30 個木星質量的圓盤質量,這足以孕育出多個氣態巨行星。領導這項研究的哈佛-史密松尼天體物理中心(CfA)天文學家克里斯蒂娜·蒙施(Kristina Monsch)指出,哈伯望遠鏡所提供的細節程度,對於原行星盤的影像來說是相當罕見的。與許多其他圓盤不同,IRAS 23077+6707 提供了一個絕佳的視角,讓我們能夠在可見光波段精確繪製其內部子結構。
圓盤結構中的不對稱性尤其引人注目:在圓盤的北側,觀察到向外延伸約 10 角秒的纖維狀結構,而南側則缺乏類似的特徵。這些顯著的、向外突出的蓬鬆結構,遠遠超出了中心平面的範圍,暗示著圓盤外圍可能存在著複雜、或許是高度擾動的大氣層,這可能源於吸積過程或動態不穩定性。這個圓盤的輪廓,猶如一個中央有深色帶狀物,兩側被發光氣體和塵埃層包圍的漢堡包,使其成為研究極端條件下行星形成過程的關鍵實驗室。
這項發現強烈表明,行星的「育兒室」可能比先前模型預測的要活躍和混亂得多,這對早期行星系統演化的既有理論提出了挑戰。儘管其他研究多數顯示圍繞低質量恆星的原行星盤相對緊湊,但這個巨型天體或許可以視為我們早期太陽系的放大版。相較於詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的紅外數據,哈伯望遠鏡在可見光下的觀測,能更精確地追蹤這些子結構,這對於理解在如此巨大且動態的環境中行星是如何誕生的,是至關重要的一步。
來源
Η Ναυτεμπορική
NASA Goddard Space Flight Center
Astrobiology
arXiv
NASA Science
ESA/Hubble
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