艺术家对双星原恒星的印象。 (ESO/L. Calçada)
天文学家发现了围绕一颗双星诞生的三个完整的系外行星系统。
SVS 13 是一个距离我们 980 光年的双星系统,它周围复杂的尘埃结构正在揭示行星系统是如何在这些迷人的环境中诞生的。 由于大部分恒星都束缚在多恒星系统中,这对我们理解行星形成和演化具有重要意义。
“我们的结果表明,每颗恒星周围都有一个由气体和尘埃组成的圆盘,此外,在两颗恒星周围正在形成一个更大的圆盘,”天文学家安娜·卡拉·迪亚斯·罗德里格斯说西班牙安达卢西亚天体物理研究所 (IAA-CSIC) 和英国曼彻斯特大学 ALMA 区域中心的合作。
“这个外盘显示出一个螺旋结构,它将物质输送到各个盘中,并且在所有这些盘中,未来都可能形成行星系统。这是两颗恒星周围都存在盘的明确证据,以及在恒星中存在共同盘的明确证据。一个二元系统。”
恒星是从漂浮在太空中的分子气体云中的密集结中诞生的。 在适当的条件下,这些结之一会在自身重力作用下塌陷并开始旋转。 当它旋转时,它周围的物质会变平成一个盘,卷入恒星,促进其生长。
当恒星形成结束时,剩下的就变成了原行星盘。 所有剩余的尘埃和气体都在周围相互推挤,最终聚集成足够大的团块,形成行星、小行星、彗星、卫星、矮行星以及您在行星系统中可以找到的所有其他大块有趣的东西。
我们知道这种情况很容易发生在单颗恒星周围。 仅太阳系就证明了它可能发生,并且迄今为止已确认的大多数系外行星都被发现绕单恒星运行。 人们认为,由多颗恒星组成的系统所创造的环境在引力上更加复杂,可能对行星形成过程更加不利。
SVS 13 中磁盘的 ALMA 图像。(Díaz-Rodríguez 等人)
SVS 13 相对较近,位于称为英仙座分子云的恒星形成云中,而且非常年轻。 它由两颗恒星组成,它们的总质量大约等于太阳的质量,被锁定在一个非常紧密的轨道上。 它们仅相距约 90 个天文单位(冥王星距太阳约 40 个天文单位)。
为了更多地了解这颗双星原恒星周围的空间以及恒星本身,迪亚斯-罗德里格斯和她的团队研究了国家射电天文台 30 年来的观测结果。非常大的阵列。 他们还进行了新的观察阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列,称为 ALMA。
这使得研究小组能够重建双星系统的轨道,并确定恒星的质量、系统的方向以及圆盘的大小和质量。 他们发现了两个小圆盘,一个的尘埃半径为12个天文单位,另一个的尘埃半径为9个天文单位,两者的气体半径均为30个天文单位。
巨大的螺旋环双星盘包围着两颗恒星,其旋臂延伸至 500 个天文单位。
“在 IAA,我们二十五年前开始研究这个系统。当我们发现 SVS 13 是射电双星时,我们感到很惊讶,因为在光学中只能看到一颗恒星,”天文学家吉列姆·安格拉达说IAA-CSIC 的。
“发现一对双星是非常奇怪的,其中一颗的演化速度似乎比另一颗快得多。我们设计了几个实验来获得更多细节,并找出在这种情况下,其中一颗恒星是否可以形成行星现在我们看到两颗恒星都非常年轻,并且都可以形成行星。”
除了解决围绕两位明星年龄的争论之外,还有更多理由对这个系统感兴趣。 之前对该系统的研究确定了 SVS 13 周围灰尘和气体中的分子,包括复杂的有机分子它们是生命构建模块的前身。
“这意味着当行星开始围绕这两个太阳形成时,”迪亚斯-罗德里格斯说,“生命的基石将在那里。”
我们可能无法亲眼目睹这一过程的展开,但了解这些分子的存在可能有助于我们解开宇宙中存在的奥秘。
该研究已被接受天体物理学杂志,并且可以在预印本服务器上使用arXiv。