在遥远的行星系统中发现了大量潜在的年轻行星

2018年12月14日15:59:52 发表评论
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天文学家已经在遥远恒星周围的轨道上编目了近4,000颗系外行星。虽然发现这些新发现的世界已经教会了我们很多,但我们还不知道有关行星的诞…

天文学家已经在遥远恒星周围的轨道上编目了近4,000颗系外行星。虽然发现这些新发现的世界已经教会了我们很多,但我们还不知道有关行星的诞生以及产生我们已经发现的各种行星体的精确宇宙配方,包括所谓的热木星,巨大的岩石世界,冰冷的矮行星,以及 - 希望有一天很快 - 遥远的地球类似物。

为了帮助回答这些和其他有趣的问题,UNLV和国际天文学家团队进行了第一次大样本,高分辨率的原行星盘测量,年轻恒星周围的尘埃和气体带。

利用强大的阿塔卡马大毫米/亚毫米波阵列(ALMA)望远镜,研究人员已经获得了20张附近原行星盘的高分辨率图像,并为天文学家提供了他们所包含的各种特征以及行星出现速度的新见解。

这项调查的结果将出现在天体物理学杂志(ApJL)的一个特别关注的问题上。

调查结果显示:UNLV一年级研究生张尚嘉和天体物理学家/赵桓桓教授领导了一项研究,利用这些ALMA特征发现,在银河系的其他部分,可能存在大量年轻行星 - 类似于海王星或木星的质量 - 在其他当前行星搜索技术无法探测到的宽轨道上。

“这意味着许多太阳系外系统可能与我们的太阳系类似,因为他们在外盘也有天王星和海王星,”朱说。“换句话说,我们的太阳系可能只是我们银河系中的常规行星系统。”

在这个特殊的ApJL焦点问题上,UNLV的研究人员还与国际天文学团队合作完成了所有其他九个出版物。

了解我们的起源

了解40亿年前地球在太阳系中的形成过程很困难,因为我们的太阳系早就完成了行星形成过程。

另一方面,我们可以在银河系的其他部分观察到年轻恒星和年轻行星正在组装的年轻恒星。由于这些年轻的恒星远离我们,我们需要像ALMA这样的强大望远镜来研究这些系统。

“了解行星的形成与理解我们的起源有关,”朱说。

当星星年轻时,它们被一个由气体和灰尘制成的平盘包围。这些称为原行星盘的圆盘是年轻行星诞生的地方(这也是我们太阳系中的行星是共面的,位于我们太阳周围的共同平面上的原因)。

朱比较发现,在这个盘中嵌入了年轻的行星,在水池中找到了一块鹅卵石。

“这非常具有挑战性,”他说。“但是,当我们将卵石放入池塘时,它会在池塘中产生涟漪,这些涟漪更加明显。同样,当年轻的行星存在于它的水池(原行星盘)中时,它也会激发波浪。这颗行星足够大,这些海浪成为海啸并对光盘造成损害,在行星轨道上形成一个间隙。“

ALMA可以检测原行星盘中的微小波纹和间隙。“如果这些遥远的恒星有我们的木星或土星的年轻类似物,我们肯定会抓住它们,”张说。

张和朱进行了大量的数值模拟研究行星盘相互作用。张从模拟中分析了540幅图像,找出了间隙宽度与行星质量之间的相关性,并将这些关系应用于观测,以约束这些圆盘中潜在行星的特性。

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