天文學家利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列 (ALMA) 捕獲了 8 個原行星盤的高解析度影像獵戶座西格瑪，一個被大質量恆星發出的強烈紫外線照射的星團。令他們驚訝的是，他們在大多數圓盤中發現了間隙和環的證據——這些子結構通常與巨型系外行星的形成有關。
這些 ALMA 影像顯示了獵戶座西格瑪恆星周圍豐富的盤結構。圖片來源：ALMA / ESO / JAO / NAOJ / NRAO / Huang等人。
哥倫比亞大學天文學家表示：“我們預計該星團中的高水平輻射會抑制這些圓盤外部區域的行星形成。”黃簡。
「但相反，我們看到的跡象表明，行星可能在距離恆星數十個天文單位的距離處形成，類似於我們在不太惡劣的環境中觀察到的情況。”
先前的研究主要集中在紫外線（UV）輻射較低區域的磁碟上。
目前的研究提供了 ALMA 在更極端環境下對磁碟的最高解析度觀測。
「這些觀察結果表明，驅動行星形成的過程非常強大，即使在充滿挑戰的環境下也能運行，」黃博士說。
“這讓我們更有信心，行星可能在整個銀河系的更多地方形成，甚至是在我們之前認為過於嚴酷的地區。”
這些發現對於理解我們太陽系的形成具有重要意義，而太陽系很可能是在類似的高輻射環境中演化的。
它們也激發了未來對更極端恆星鄰域中的圓盤的研究。
天文學家使用 ALMA 最擴展的天線配置在其磁碟影像中獲得了前所未有的細節，實現了約 8 AU（天文單位）的解析度。
這使他們能夠解決多個磁碟中多個不同的間隙和環。
雖然這些圓盤結構的確切性質仍然存在爭議，但它們被認為要么有利於行星形成，要么是形成行星與圓盤材料之間相互作用的結果。
研究人員說：“我們的觀察表明，亞結構不僅在輕度輻射的附近恆星形成區域的圓盤中很常見，而且在暴露於中等水平的外部紫外線輻射的圓盤中也很常見。”
「如果這些子結構追蹤行星盤相互作用，那麼獵戶座西格瑪太陽系尺度上的冰和氣態巨行星可能仍在形成，但與附近恆星形成相比，在更大的半長軸（50-100 個天文單位）上形成的巨行星可能更為罕見地區。
“這些觀察結果激發了在更極端的紫外線環境下對圓盤進行高分辨率成像，以研究圓盤結構的普遍性。”
這發現本週出現在天體物理學雜誌。
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黃簡等人。 2024. 獵戶座 σ 中結構豐富的原行星盤的高解析度 ALMA 觀測。應用J976、132；二：10.3847/1538-4357/ad84df
