韦伯望远镜获取两处行星诞生盘罕见“侧脸”图像

【编译报道】

美国国家航空航天局(NASA)、欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(CSA)联合研制的詹姆斯·韦伯太空望远镜近日公布一组新图像,呈现出两颗年轻恒星周围的行星形成盘,并以罕见的边缘视角展示这些结构。研究团队表示,这些观测有助于理解类似太阳系的行星系统如何诞生。

新公布的合成图像显示的是原行星盘 Tau 042021(图像左侧)和 Oph 163131(图像右侧),其正式编号分别为 2MASS J04202144+2813491 和 2MASS J16313124-2426281。图像由韦伯望远镜的近红外相机(NIRCam)和中红外仪器(MIRI)获取,并结合哈勃太空望远镜及阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)等设施的数据制作而成。

参与韦伯项目的天文学家在声明中介绍,原行星盘通常出现在新生恒星周围。当较大分子云中的气体团块坍缩形成恒星时,未被吸积到恒星上的气体和尘埃会以厚盘形式环绕恒星运行。随着时间推移,盘中的尘埃颗粒相互碰撞并逐渐聚集,形成行星胚胎,部分行星胚胎可能进一步演化为行星。

声明指出,那些未能成长为成熟行星的行星胚胎,会以小行星和彗星等形态保留在恒星轨道附近;而盘中残余气体则会在数千万年内被新生恒星的辐射逐步吹散,原行星盘最终消失。天文学家称,这一过程被认为也是早期太阳系的形成路径,产生了目前所见的小行星、彗星、气态巨行星和类地行星。

Tau 042021 位于金牛座,距离地球约 450 光年;Oph 163131 位于蛇夫座,距离约 480 光年。研究团队表示,这两处原行星盘的特别之处在于,从韦伯望远镜的观测视角看,其盘面几乎以边缘朝向地球。

天文学家解释称,这种几乎“侧对”观测的几何结构,使得中心年轻恒星的大部分强光被盘体遮挡,观测者看到的是从盘面上方和下方升起的细微尘埃,这些尘埃在恒星光照下呈现为反射星云。团队指出,这种视角不仅在视觉上呈现出类似“彩色旋转陀螺”的结构,更重要的是为分析盘中物质的组成和分布提供了有利条件。

根据声明,盘内以及盘上下方尘埃的空间分布,对行星形成的位置和方式具有重要影响。通过观测这些比太阳系更年轻的原行星盘,研究人员希望进一步推断太阳系早期的演化过程,并了解银河系中不同类型行星系统的形成机制。


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