這是哈伯拍到的一顆年輕恒星,還有一圈圍著它的行星盤呢。
2017年的時候,天文學家發現有個行星盤挺特別的,這個盤裏有陰影。
2023年5月,天文學家透過分析哈伯拍攝的照片得出,陰影也許是由不同環的傾斜造成的,那麽它真正的形狀或許如下,圓環巢狀著圓環,是一個奇特的立體行星盤。
【恒星、原行星盤】
我們現在對恒星形成是這麽理解的。
恒星和行星都在宇宙塵埃裏誕生,就是在我們看到的那些漂亮星雲裏。星雲形成一個新的世界,大概就是這麽個過程:
星雲有很大一片,它收縮之後就會形成一個個小的結團,這種小的結團被我們叫做博克球。在星雲中,哈伯已經觀測到了好多博克球呢,就像哈伯在獵戶座星雲中拍到的那些博克球一樣。
它們看上去特別像用來孵化生命的繭,在太空裏靜靜地飄著。
博克球形成之後,大概過個百萬年,它的中心就會產生原恒星。
原恒星就好比是恒星的胚胎。在這個階段,它的光和熱大多是由收縮轉化而來的熱能。雖然能量不高,不過它的存在能讓瓦斯收縮的速度慢下來,這時候我們就會看到瓦斯塵埃形成一個環繞著它的圓盤。
我們所說的原行星盤,就是這一圈圓盤。
行星就在這個圓盤裏形成的,望遠鏡不斷進步,我們也因此看到了很多這樣的行星盤。
我們最開始看到的那張圖,就是恒星演化處於原恒星和原行星盤的這個階段。
在圖片裏有個原行星盤,它在長蛇座那兒,天文學家把這個原行星盤叫做TW Hydrae。
離我們大概196光年遠的地方,有個東西,它的年齡差不多是1000萬年。跟太陽系46億年的歲數比起來,它可年輕多了,就跟剛生下來的小娃娃似的。
2016年的時候,天文學家在這個行星盤裏發現了一顆或許正在形成的行星。這顆行星可能是類海王星的那種,它距離原恒星大概22個天文單位,這距離就和天王星到太陽的距離差不多。
原恒星在不斷吸積而成長的過程中,它的兩極會噴出長長的噴流。當這種噴流穿過密集的瓦斯塵埃時,就會形成一種叫赫比格 - 哈羅的天體。
它們看上去特別壯觀、特別美,這樣噴射就跟嬰兒發出的第一聲啼哭似的,好像在講述自己的誕生呢。
原恒星不斷成長,到最後內核的融合反應就會被啟動,然後就進入主序星階段了。恒星形成的最終標誌就是這個,像太陽現在就處於主序星階段呢。
這就是恒星誕生的過程,咱們對這個過程大體上是了解的,不過原行星盤的結構方面,還有很多疑問呢。
就像這次我們要討論的TW Hydrae這個圓盤。
【TW Hydrae立體星盤】
TW Hydrae的盤面正對著我們,這樣我們就能看到它完整的圓面,這個角度給天文學家研究盤中的原恒星和星子提供了非常好的條件。
但與此同時,這個角度致使天文學家忽略了它復雜的結構。
2017年的時候,天文學家發現圓盤上有一大片陰影。然後檢視哈伯的記錄,才知道哈伯在2015年就拍到這個情況了。哈伯拍的照片顯示這片陰影是會移動的,按照哈伯拍到的移動速度來估算,大概每16年它就會繞著中心轉一圈。
這樣的特征讓天文學家十分不解,這陰影到底是怎麽來的呢?
天文學家猜測,這個星盤或許不是簡單的平面,可能存在內環和外環這兩個分開的環。內環與外環不在同一個平面上,二者之間有角度,這種結構在原恒星的照射下就會產生陰影。而造成環傾斜的,應該是那顆也許正在形成行星的重力幹擾。
不過後來的觀測表明,這個行星盤比預想的更復雜。
2021年哈伯觀測到,行星盤的陰影不是一處而是有兩處,另外那處陰影也和之前的一樣,會繞著中心轉。
所以這就意味著,這兒也許有三個處於不同平面的環,兩個內環和一個更大的外環,它們相互傾斜從而投下陰影,這樣就形成了一個巨大、復雜且立體的行星盤。
咱們對原行星盤又有了新的理解:原行星盤不一定就是單一的平面,它的結構復雜得很,立體還多變呢。
要是這樣的話,原行盤結構這麽復雜,它以後形成行星的軌域,可能就不像太陽系似的,幾乎都在一個平面上。
星盤不同,所創造的世界就不同。
這也是我們對系外世界的新觀點。
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