科學家們發現了宇宙尺度上行星在眨眼間形成的證據,利用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)和超大型陣列(VLA)綜合功率獲得的新結果表明,年齡在0.1~50萬年之間非常年輕的原行星盤有足夠的物質來“組裝”形成行星系統。一個多年來一直困擾著科學家的難題,現在找到了一個看似合理的解決方案。近年來,天文學家用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列稱重銀河系的原行星盤。
對100~300萬年前原行星盤的研究表明,這些演化較為成熟原行星盤中的塵埃不足,甚至不足以形成像木星這樣的單一氣體巨行星,更不用說太陽系中看到的更大行星或氣態巨行星群了。萊頓天文台的研究生、新研究的主要作者Łukasz Tychoniec說:答案是“我們需要更早地尋找,而不是尋找丟失的質量。利用ALMA和VLA拍攝的圖像,研究英仙座分子云中的原星,其研究發表在《天文學與天體物理學》期刊上。
英仙座分子云是一個大約1000光年外的巨大恆星形成區域。這些幼年恆星系統被認為有10萬到50萬年的歷史,如果假設我們的太陽是50歲的“人類”(而不是大約50億歲),那麼這些原恆星的年齡相當於不到兩天,但顯然這些蹣跚學步的孩子已經在忙著做行星了。利用ALMA和VLA,Tychoniec和合作者收集了這些年輕系統中塵埃顆粒發出的光,發現這些固體中包含的質量足以形成巨型行星。
研究將測量到的盤狀質量與迄今已知的2000多個系外行星系的質量進行了比較。發現,在所有情況下,測量的塵埃質量可以很容易地解釋建立已知系外行星所需的物質,所以英仙座中的原行星盤製造在銀河系中常見的系外行星沒有問題。萊頓天文台博士後研究員、研究的合著者亞歷克斯·克里德蘭(Alex Cridland)說:這一發現的意義深遠,幾十年來,天文學家一直認為行星的形成應該發生在原行星盤後期階段,但在上面的類比中,年輕的恆星已經老化到3到7天。
這聽起來可能不算多,但“通過將行星形成的開始階段推後,必須重新思考行星的發源地到底是什麼樣子,在恆星生命的頭幾天裡,就發生了很多事情。這些令人興奮的結果,將推動新行星形成模型的發展,使我們能夠更好地理解系外行星和我太陽係是如何誕生的。