ALMA以惊人的细节揭示行星的诞生

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在测试Atacama Large毫米/亚毫米阵列的新高分辨率功能时,天文学家捕获了围绕婴儿恒星形成行星的最佳图像。 /

这张革命性的新图像以惊人的细节展示了周围的HL Tau周围形成的星盘,这是一颗类似太阳的恒星,位于距离地球约450光年的星座金牛座。

ALMA在这个系统中发现了前所未有的功能,包括由明确定义的间隙分开的多个同心环。这些结构表明,这颗明显年轻的恒星周围的行星形成已经进行得很好。

“这些功能几乎肯定是由磁盘上形成的类似年轻类星体的结果。这是令人惊讶的,因为HL Tau的年龄不超过一百万年,并且这样的年轻恒星预计不会有大的行星体能够产生我们在这张图片中看到的结构,“ALMA副局长Stuartt Corder说。

所有的恒星都被认为是在重力下崩塌的气体和尘埃云层中形成的。随着时间的推移,周围的尘埃粒子会粘在一起,长成沙子,卵石和大尺寸的岩石,最终形成一个薄的原行星盘,形成小行星,彗星和行星。

一旦这些行星体获得足够的质量,它们将戏剧性地重塑其本质盘的结构,形成环和空隙,因为行星扫过轨道时没有碎片,并将尘埃和气体带入更紧密更狭窄的区域。

新的ALMA图像以精致的细节揭示了这些醒目的特征,为行星形成日期提供了最清晰的图像。这种细节层次的图像以前只能在电脑模型和艺术家概念中看到。 ALMA,履行其承诺,现在已经提供了直接证据,表明自然和理论非常一致。

NRAO总监Tony Beasley讨论了ALMA对HL Tau的新高分辨率观测结果的影响。 Credit NRAO / AUI / NSF /

“这个新的和意想不到的结果提供了一个令人难以置信的行星形成过程。这种清晰度对于理解我们自己的太阳系如何成为以及整个宇宙中行星如何形成至关重要,“位于弗吉尼亚州夏洛特维尔的国家射电天文观测台(NRAO)主任托尼比斯利说,他管理着北部天文学家的ALMA操作美国。

HL Tau隐藏在一个巨大的灰尘和气体背后的可见光中。由于ALMA观察波长更长,因此它可以通过干扰尘埃来研究云的核心过程。 “这确实是在这些波长上见过的最卓越的图像之一。细节层次非常精致,比许多光学影像更令人印象深刻。我们可以看到行星诞生的事实将帮助我们不仅了解行星如何围绕其他恒星形成,而且还有助于我们理解太阳系的起源,“NRAO天文学家布罗根说。

ALMA的新高分辨率功能是通过将天线间隔15公里来实现的。毫米波长的这个基线使得分辨率达到35毫秒,这相当于从110多公里外看到的一分钱。

ALMA总监Pierre Cox表示:“这种解决方案只能通过ALMA的长期基准能力才能实现,并为天文学家提供无法与任何其他设施(包括最佳光学观测站)收集的新信息。”

原行星盘的艺术家动画。可以看到新形成的行星围绕中央主星行进,清扫他们的轨道,清除灰尘和气体。这些相同的环链结构最近由ALMA在年轻的HL Tau周围观察到。信用:国家科学基金会,A.汗 /

这些长期基准符合ALMA的主要目标之一,标志着令人印象深刻的技术和工程里程碑。未来在ALMA最长16公里的基线上观测将产生更清晰的图像,并继续扩大我们对宇宙的理解。

美国国家科学基金会数学和物理科学副主任Fling Crim说:“这一观察结果说明了NSF支持世界级仪器如ALMA所产生的巨大而重要的结果。 “ALMA正在发挥其揭示遥远宇宙的巨大潜力,并正在天文学中发挥独特和转型的作用。”

资料来源:国家射电天文台

图片:ALMA(NRAO / ESO / NAOJ); C. Brogan,B. Saxton(NRAO / AUI / NSF);国家科学基金会,A.汗

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