这是哈勃拍摄的一颗年轻的恒星和一圈环绕它的行星盘。
2017年天文学家发现这个行星盘很特别,它的盘中存在阴影。
2023年5月天文学家根据哈勃拍摄的照片分析,阴影可能来自不同环的倾斜,所以它实际的形状可能是下面这个样子,圆环套着圆环,一个立体奇特的行星盘。
根据哈勃拍摄分析的艺术图
恒星、原行星盘现在我们对恒星形成的理解是这样的。
恒星以及行星是诞生于宇宙尘埃之中,也就是我们看到的美丽的星云之中,而星云形成一个新的世界,大致是这么一个过程:
一大片的星云收缩形成一块块小的结团,这样小的结团我们称为博克球,博克球哈勃在星云中已经观测到了很多,比如哈勃在猎户座星云中拍到的这些博克球。
它们看着很像孵化生命的茧,静静的飘荡在太空。
哈勃拍摄的博克球
形成博克球后,大约百万年的时间,它的中心就会孕育出原恒星。
原恒星是恒星的胚胎,这时它的光和热主要是来自收缩转化的热能,虽然能量很低,但它的存在会让气体的收缩减缓,这时我们会看到气体尘埃形成一圈环绕它的圆盘。
原恒星和原星星盘
这一圈圆盘,就是我们所说的原行星盘。
行星便是在这圈圆盘中形成,而望远镜的进步,也是让我们看到了很多这样的行星盘。
原行星盘
我们刚开始看到的那张图片,便是恒星演化的这个阶段--原恒星和原行星盘。
TW Hydrae
中心特写
图片中的原行星盘,位于长蛇座,天文学家称其为TW Hydrae 。
距离我们大约196光年,它的年龄约1000万年。比起太阳系46亿年的历史,它非常的年轻,像个刚刚诞生的婴儿。
2016年天文学家在这个行星盘中,发现了一颗可能正在形成的行星,它是一颗可能类海王星,距离原恒星大约22个天文单位,相当于天王星到太阳的距离。
发现可能存在 的行星
原恒星随着吸积的不断成长,它的两极会喷出长长的喷流,喷流若是经过密集的气体尘埃,则会形成一种被称为,赫比格哈罗的天体。
哈勃拍摄的赫比格哈罗天体
它们看着是那么的壮观与美丽,这样的喷射仿佛婴儿发出的第一声啼鸣,它们好像是在诉说,它们的诞生。
原恒星的成长最终会启动内核的聚变反应,从此进入主序星阶段,这是恒星形成的最终标志,太阳目前就是处于主序星阶段。
这个就是有关恒星诞生的过程,虽然我们对这一过程已有大致的了解,但关于原行星盘的结构,仍有许多的疑问。
例如这次我们要讨论的TW Hydrae这个圆盘。
TW Hydrae立体星盘TW Hydrae的盘面是正对我们,所以我们可以看到它完整的圆面,这个角度为天文学家研究盘中的原恒星,以及星子提供了绝佳的条件。
TW Hydrae原行星盘
但同时,这样的角度也让天文学家忽视了它复杂的结构。
在2017年的时候,天文学家注意到圆盘存在很大的一片阴影,随后翻开哈勃的记录发现,哈勃曾在2015年就已拍到这样的特征,并且根据哈勃的拍摄显示,这片阴影存在移动,依据哈勃拍摄的移动速度估算,它大概每16年,围绕中心旋转一次。
哈勃拍到阴影移动
这样的特征让天文学家很疑惑,阴影是因何而存在。
天文学家怀疑,这个星盘可能并不是简单的平面,它可能存在两个分离的环,内环和外环,内环和外环不在同一平面,它们具有角度,这样的结构在原恒星的照耀下,则产生了阴影。而造成环的倾斜,应该就是那颗可能正在形成行星的引力干扰。
阴影形成示意
然而之后的观测却显示,这个行星盘比猜测的还要复杂。
2021年,哈勃的观测显示,行星盘的阴影有两处,而不是一处,并且另一处阴影也像之前一样会绕着中心旋转。
B C阴影
所以这也就暗示着,这里可能有三个不同平面的环,两个内环和一个更大的外环,它们彼此的倾斜投下了阴影,从而构成了一个庞大复杂而立体的行星盘。
行星盘示意图
这是我们对原行星盘的又一次理解:原行星盘并不一定只是单一的平面,它的结构可以很复杂,立体而多变。
而若是这样的话,具有这样复杂结构的原行盘以后形成行星的轨道,可能就不会像太阳系这样,几乎同处一个平面。
不同的星盘,创造不同的世界。
这也是我们对系外世界新的看法。
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