有史以来最年轻的恒星盘,距今已有500,000年历史

除非您是在飞机上或国际空间站上阅读此书,否则您目前就居住在行星表面上。您在这里,因为星球在这里。但是地球是怎么到达这里的呢?就像滚滚的雪球拾起更多的雪一样,行星是由散布在年轻恒星周围的尘埃和气体形成的。随着行星的旋转,它们的重力吸收了更多的损失物质,并且质量不断增长。我们不确定 什么时候 行星的形成过程始于新恒星的轨道,但是我们有史以来观测到的最年轻的太阳系之一IRS 63带来了令人难以置信的新见解。

Rho Ophiuchi云团是位于蛇夫座星座中的气体和尘埃星云。它是离太阳系最近的恒星形成区之一,在该处还观测到了年轻的恒星系统IRS 63。

原始汤

在年轻恒星的轨道上旋转(或 原星) 是巨大的尘埃和气体磁盘 圆盘。 这些圆盘足够密集,以致不透明,使年轻的太阳系无法被可见光遮挡。然而,原恒星产生的能量会加热尘埃,然后尘埃会在红外辐射中发光,比起更容易穿透的障碍物 波长 可见光。实际上,在可见光或红外光中观察到新形成的恒星系统的程度决定了其分类。 0级原星被完全包裹着,只能在与远红外和微波光相对应的亚毫米波长下观察到。 I类原恒星,在远红外可见,II类原近星/近红外,最后在可见光下可以观察到III类原星的表面和太阳系,这是因为剩余的尘埃和气体被日射增加而吹走了。恒星AND / OR的能量已形成PLANETS!那就是我们的来源。剩下的围绕新形成的恒星运转的物质就是形成美国的物质。当太阳系离开尘埃茧并加入银河系时,从0级到III级的整个过程大约需要一千万年。但是,什么时候开始形成行星呢?我们观察到的最年轻的恒星盘已有一百万年的历史,并且已经显示出行星形成已经开始的证据。最近观察到的IRS 63不到500,000年前– Class I –并显示出可能形成行星的迹象。兴奋?我们很惊讶地看到太阳系生命初期如此行星形成的证据。

国税局63 Circumstellar Disk C.ALMA / 塞古拉·科克斯等。 2020年

“ 国税局63的磁盘中是否已经存在行星,很明显,行星形成过程始于年轻的原恒星阶段,早于当前行星形成理论所预测的时间。”

– 塞古拉·科克斯等。 2020年

上图是由IRS 63拍摄的原始星 阿尔玛(阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列)。 阿尔玛可以窥视围绕恒星系统的星际盘尘土飞扬的外罩。 国税局63位于距地球144帕秒(约470光年),圆盘半径为82AU(天文单位或地球与太阳的平均距离为1.5亿公里)。尽管我们已经确定了更年轻的原恒星,但它们的盘边缘在边缘上或边缘附近成一定角度,因此很难观察其特征。从我们的角度出发,IRS 63以45度向我们倾斜,可以看到太阳系形成的早期阶段。为了增强图像的对比度和细节,创建了IRS 63计算机模型,该模型“平滑”,仿佛灰尘和气体在恒星周围积聚而没有任何干扰-“完美”磁盘。然后从实际图像中减去此计算机模型,以增强实际磁盘和模拟磁盘之间的差异。

由天文学家领导的国际科学家团队 Dominqiue 塞古拉·科克斯 Max-Planck Institute的研究人员观察了磁盘中的四个关键特征–两个环(R1和R2)和两个间隙(G1和G2)。内环R1位于27AU半径处,宽度为6AU,而R2位于51AU半径处,宽度为13AU。 G1的半径为19AU,宽度为3.2AU,而G2的半径为37AU,宽度为4.5AU

从左到右:原始IRS 63图像,模拟图像以及两者之间的差异,从而增强了环形和间隙功能。 C.ALMA / 塞古拉·科克斯等。 2020年
国税局63的环形和间隙功能。 阿尔玛 / 塞古拉·科克斯等。 2020年

注意间隔

间隙和环形特征可以指示行星形成或产生上升行星形成的过程。众所周知,在更成熟的恒星盘上观察到的间隙是由原行星引起的,这些原行星将尘埃“ she”成明显可观察到的环,同时在行星绕行的地方划出一个间隙。间隙的形成是通过原行星的引力捕获了磁盘材料并将其合并到行星本身中的。在更成熟的II类磁盘中,这些间隙几乎没有红外粉尘的散发,这意味着它们几乎没有粉尘。国税局63’的缝隙仍显示出一些粉尘,这意味着缝隙中仍然有微量的灰尘。那么,有没有行星绕过IRS 63?团队说答案是“模棱两可”。但是,如果间隙是通过绕行原行星形成的,则它们的大小可以估算出来。 G1间隙可能是大约0.47木星质量的行星的家,而G2可能会容纳0.31木星质量的行星。

铃声

虽然可以通过增生原行星来消除间隙,但这些环也可能是原行星形成的催化剂。在我们的行星形成模型中存在一个边际问题,称为“径向漂移问题”。盘中尘埃之间的摩擦会产生拖曳效应,使尘埃失去动量,并在盘半径范围内漂移或“坠落”到恒星中。少绕轨道,多绕排水沟。但是显然我们有恒星系统,因此必须有一个自然过程来防止系统中的尘埃盘旋进入原恒星。环形结构可以节省系统。这些环由星际盘中的挥发性气体形成,这些气体由恒星的能量加压。当灰尘向内下落时,磁盘中的气体向外推动,形成一个屏障,灰尘堆积在那里,并会积聚成原行星。

行星进化

同样,我们不确定IRS 63的旋转气体和尘埃中是否存在行星或原行星。如果确实存在行星,则该系统太年轻,无法直接观测。但是,研究小组说:“如果在IRS 63的磁盘中已经开始形成行星,那么行星和原恒星很可能会从早期开始一起生长和演化。”甚至比预期的要早。 国税局63的图像也支持天然气巨头形成的假设。距离原恒星更近的气体被恒星的能量加热并激发,因此它们可以’合并为原行星。取而代之的是,气体将不得不从恒星的“雪线”半径之外积聚,并在那里被冻结并收集到行星表面。木星目前在5.2 AU处运行,但模拟表明它的形成距离更远,接近30 AU,然后随时间向内迁移。如果IRS 63中的间隙表示天然气巨星的形成,那么它们将与预测木星在我们太阳系中更远半径的形成的模型相一致。

在我所学到的关于太空的所有知识中,我们存在的现实始终是最令人鼓舞和最令人敬畏的:地球,地球上的生命,你我–我们实际上是由恒星的尘土和气体组成的。就像IRS 63一样,我们都是从自然的基本力聚集在一起形成的漩涡状物质,开始变成岩石,海洋,云层,细胞,腿,机翼,纸张,望远镜,计算机和星际飞船。 作为吉尔·塔特博士塞蒂 说:“我们所有人,当氢和氦的原始混合物放出很长时间以至于开始询问它来自何方时,会发生什么。”

更多探索:

小于500,000年历史的原恒星盘中的四个环形结构(原始出版物)– 塞古拉·科克斯等2020

恒星婴儿期的行星形成-史密森尼天文观测台

行星如何形成?塞马克纳陨石显示出一些线索–今日的宇宙

有或没有行星的恒星之间没有化学差异-今日宇宙

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