在环绕一颗名为 AB Aurigae 的年轻恒星的湍流尘埃盘中发现了一个漩涡上周以高分辨率揭晓,并在天文学界大肆宣传。研究人员认为,这种独特的扰动可能是一颗系外行星正在形成过程中的标志。
尽管这颗系外行星被许多媒体广泛报道为对数据的无可置疑的解释,但“可能”才是关键。现在,一篇新论文巧妙地证明了原因:一个独立的研究小组发现,旋转的尘埃可能是由另一个物体引起的——一颗正在形成的恒星,是御夫座AB的双星伴星。
新的解释已在提交给委员会的论文中进行了描述英国皇家天文学会每月通知,正在等待最终结果。
“AB Aurigae 是一个有趣特征的概要,”研究人员之一、来自智利天主教大学的天文学家 Pedro Poblete 向 ScienceAlert 解释道。
“我们有一个巨大的中心空腔、螺旋、尘埃团块等等。人们提出了行星场景来解释其中一些特征。
波夫莱特补充道:“行星确实可以解释尘埃团块,但不能解释巨大的空腔;它也确实可以解释螺旋,但不能解释我们在御夫座AB中观察到的螺旋。” “相比之下,恒星双星场景可以轻松解释所有这些特征。”
御夫座 AB 是同类恒星中距离最近的恒星之一。还很年轻,只在身边400万年历史(太阳大约有 46 亿年的历史),它仍然被厚厚的、复杂的原行星盘包围着——这是恒星形成时留下的物质。
这些恒星引起了极大的兴趣和重要性,因为我们相信它们可以揭示系外行星是如何由剩余的星尘形成的。 AB Aurigae 尤其非常有趣。 2017年,智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)揭示了尘埃云中的缝隙,包含似乎卷曲、螺旋的特征。
最新论文的合著者、莫纳什大学天文学家 Daniel Price 告诉 ScienceAlert:“AB Aurigae 属于一类被标记为‘过渡盘’的盘,即‘中间有洞的盘’。”
“曾经有一个很多关于是什么创造了这些中心空洞(或‘洞’)的猜测——无论是双星、行星,还是通过其他机制清除灰尘。”
系外行星是提出的解释在上周的论文中,由法国巴黎天文台的天文学家安东尼·博卡莱蒂领导。他的团队的模型表明,AB Aurigae 云内的旋转螺旋可能是由一颗正在形成的系外行星产生的,其质量为 4 到 13 倍。。
但并非所有人都同意。普莱斯告诉《ScienceAlert》:“仅靠一颗行星的质量不足以产生在御夫座 AB 中看到的强大旋臂和清晰的中央空腔。”
另一方面,二元伴星可以符合观察到的特征。这并不是一个疯狂的想法。双星非常常见 - 最多85%的全明星可能在多星系统中,并且有证据表明所有的星星都是成对出生的,有些人后来失去了同伴(比如太阳失散多年的双胞胎)。
在二元形成的一种模型,一颗年轻恒星周围的星周盘会碎裂,其一部分在重力作用下自身塌缩形成第二颗恒星,将周围的物质拉到其周围,形成较大盘内的第二个较小的盘。
在Poblete和他的团队提出的模型中,在御夫座AB的尘埃腔中观察到的螺旋可能是由一颗小恒星产生的,质量约为太阳的一半,相当于御夫座AB的两个太阳质量——如果双星伴星位于高度倾斜轨道在 60 到 90 度之间,围绕 AB Aurigae 两极,并且具有高轨道偏心率。
这并不像听起来那么奇怪。正如普莱斯所指出的,恒星形成是一个混乱的过程,这可能会导致轨道怪异。
波夫莱特说:“我们预计在双星形成的早期阶段会发现一种‘奇怪’的结构。”
“我们知道恒星是在巨大的气体云中形成的。这个云是恒星的工厂。当恒星诞生时,它们总是与其他恒星相互作用,在某些情况下,两个或更多的恒星可以被束缚在一个多重系统中。 ”
“当恒星仍在从吸积盘中吸收气体时,所有这一切都会发生;因此,你可以让[次级]吸积盘相对于这些吸积盘偏心和倾斜,”波夫莱特补充道。 “二进制系统也将倾向于具有不稳定的稳定配置;然后,随着时间的推移,二进制系统将变得越来越稳定。”
研究小组在论文中指出,在 AB Aurigae 圆盘中观察到的旋臂与在其他形成的双星系统中观察到的旋臂类似,例如[BHB2007] 11和FS A年,后者有轨道倾角在 35 到 60 度之间。
但是,由于我们看不到这个物体——考虑到御夫座 AB 的亮度和周围旋转的物质数量,这实际上并不奇怪——双星伴星的存在仍然是假设的。
因此,不能排除系外行星的存在。正如 Boccaletti 向 ScienceAlert 解释的那样,尽管 Poblete 团队的模型比他自己团队的工作更复杂,但他的团队可以获得更多信息。
“我们有新的数据来自领域,”博卡莱蒂告诉 ScienceAlert,他指的是智利甚大望远镜上的自适应光学系统。
“ALMA 和 SPHERE 观测的不是相同的光线,对相同的成分也不敏感。SPHERE 对恒星尘埃散射的光敏感。它对恒星本身也非常敏感。”
“虽然我们使用了不同的信息,”他补充道,“很有可能,如果一个恒星伴星造成了螺旋,那么它在球体图像中就会是一个明显的信号,除非气体和尘埃的遮蔽很大。 ”
目前,两个团队都没有明确宣称有这一发现。我们根本没有足够的数据。没有检测到系外行星或原恒星——只是气体中的涟漪,根据您应用的模型和数据集,可以解释为其中之一或另一个。
“我们不能根据模型论文来宣称发现,”普莱斯说。 “我们可以说的是,根据我们的模型,所声称的原行星是难以置信的,因为我们认为那里有更大的东西(而不是在提议的位置)。这并不意味着我们的说法是正确的,它只是一个健康的辩论。”
这就是科学发挥最佳作用的方式。进行了观察。科学家解释数据并提出解释。这就是我们目前所处的阶段。下一步是进一步观察,这可以更深入地了解这一现象并有助于得出更坚定的结论。
两个团队都在为此而努力。根据普莱斯的说法,双星伴星会稍微取代天空中的御夫座AB。如果是这样的话,该位移应该可以在盖亚卫星的下一次数据发布,正在绘制银河系地图。
与此同时,Boccaletti 的团队正在向 SPHERE 请求更多数据,看看对该系统的更密切观察是否可以解决 AB Aurigae 的身份危机。
“AB Aurigae 绝对是了解行星形成的一个非常有趣的系统,还有很多工作要做,”博卡莱蒂说。
新研究已提交给英国皇家天文学会每月通知并且可以在arXiv。