天文学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 捕获了 8 个原行星盘的高分辨率图像猎户座西格玛，一个被大质量恒星发出的强烈紫外线照射的星团。令他们惊讶的是，他们在大多数圆盘中发现了间隙和环的证据——这些子结构通常与巨型系外行星的形成有关。
这些 ALMA 图像显示了猎户座西格玛恒星周围丰富的盘结构。图片来源：ALMA / ESO / JAO / NAOJ / NRAO / Huang等人。
哥伦比亚大学天文学家表示：“我们预计该星团中的高水平辐射会抑制这些圆盘外部区域的行星形成。”黄简。
“但相反，我们看到的迹象表明，行星可能在距恒星数十个天文单位的距离处形成，类似于我们在不太恶劣的环境中观察到的情况。”
之前的研究主要集中在紫外线（UV）辐射较低区域的磁盘上。
当前的研究提供了 ALMA 在更极端环境下对磁盘的最高分辨率观察。
“这些观察结果表明，驱动行星形成的过程非常强大，即使在充满挑战的环境下也能运行，”黄博士说。
“这让我们更有信心，行星可能在整个银河系的更多地方形成，甚至是在我们之前认为过于严酷的地区。”
这些发现对于理解我们太阳系的形成具有重要意义，太阳系很可能是在类似的高辐射环境中演化的。
它们还激发了未来对更极端恒星邻域中的圆盘的研究。
天文学家使用 ALMA 最扩展的天线配置在其磁盘图像中获得了前所未有的细节，实现了约 8 AU（天文单位）的分辨率。
这使他们能够解决多个磁盘中的多个不同间隙和环。
虽然这些圆盘结构的确切性质仍然存在争议，但它们被认为要么有利于行星形成，要么是形成行星与圆盘材料之间相互作用的结果。
研究人员说：“我们的观察表明，亚结构不仅在轻度辐射的附近恒星形成区域的圆盘中很常见，而且在暴露于中等水平的外部紫外线辐射的圆盘中也很常见。”
“如果这些子结构追踪行星盘相互作用，那么猎户座西格玛太阳系尺度上的冰和气态巨行星可能仍在形成，但与附近恒星形成相比，在更大的半长轴（50-100 个天文单位）上形成的巨行星可能更为罕见地区。”
“这些观察结果激发了在更极端的紫外线环境下对圆盘进行高分辨率成像，以研究圆盘子结构的普遍性。”
这发现本周出现在天体物理学杂志。
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黄简等人。 2024. 猎户座 σ 中结构丰富的原行星盘的高分辨率 ALMA 观测。亚太地区976、132；二：10.3847/1538-4357/ad84df
