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天文学家首次观察到一颗遥远的系外卫星的诞生

天文 | 感谢投递 2021-07-24 347

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这并没有阻止理论的发展,尽管研究人员将它们与现实中发生的情况进行实际比较的机会一直都很罕见。这种情况现在正在改变,这要归功于阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列望远镜(ALMA)对系外行星PDS 70c的新观察--这是一颗巨大的、类似木星的行星,距离地球近400光年。

ALMA不仅仅是一个射电望远镜,实际上是是一个国际合作的天文设施,共由66个天线构成,分布在智利北部的阿塔卡马沙漠。有了它,科学家可以在电磁波谱的毫米和亚毫米波长上窥视宇宙,其结果是空间分辨率比哈勃太空望远镜高出五倍。

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不过,该仪器能够捕捉到的行动,取决于宇宙中实际发生的事情。天文学家以前曾发现PDS 70c周围有一个看起来像卫星形成的圆盘,但却很难将这个圆盘与它周围的环境区分开来。现在,通过ALMA,他们已经克服了这个障碍。

这项新研究的主要作者、法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学的研究人员Myriam Benisty在谈到这些发现时说:“我们的工作提出了对一个可能正在形成卫星的圆盘的明确检测。我们的ALMA观测是在如此精致的分辨率下获得的,我们可以清楚地识别出该圆盘与该行星有关,并且我们能够首次限制其大小。”

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该圆盘的直径与从太阳到地球的距离大致相同。同时,它包括足够的质量,可以制造三个与月球一样大小的卫星。PDS 70c与PDS 70b相邻,后者是在2018年首次发现的另一颗系外行星。今年早些时候,哈勃能够跟踪PDS 70b,因为它以气体和尘埃“为食”,建立自己的质量。

不过,与此同时,环行星盘--在PDS 70b和PDS 70c这样的行星周围形成,因为它们聚集了附近的尘埃和气体--也碰撞成逐渐变大的天体。这些最终会成为卫星。

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德国马克斯-普朗克天文学研究所的研究员、该研究的共同作者之一Miriam Keppler解释说:“到目前为止,已经发现了4000多颗系外行星,但所有这些都是在成熟的系统中发现的。PDS 70b和PDS 70c组成的系统让人联想到木星-土星这对组合,是迄今为止探测到的唯一两颗仍在形成过程中的系外行星。”

有趣的是,ALMA的新观测结果表明,PDS 70b并没有被同样的环行星盘所包围,因此可能不会以同样的方式形成卫星。据推测,PDS 70c实际上一直霸占着尘埃和气体材料。未来的调查--包括使用新的欧洲南方天文台的极大望远镜应该有助于阐明PDS 70c周围的气体运动是如何发挥作用的。


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