这是哈勃拍到的一颗年轻恒星,还有一圈围着它的行星盘呢。
2017年的时候,天文学家发现有个行星盘挺特别的,这个盘里有阴影。
2023年5月,天文学家通过分析哈勃拍摄的照片得出,阴影也许是由不同环的倾斜造成的,那么它真正的形状或许如下,圆环嵌套着圆环,是一个奇特的立体行星盘。
【恒星、原行星盘】
我们现在对恒星形成是这么理解的。
恒星和行星都在宇宙尘埃里诞生,就是在我们看到的那些漂亮星云里。星云形成一个新的世界,大概就是这么个过程:
星云有很大一片,它收缩之后就会形成一个个小的结团,这种小的结团被我们叫做博克球。在星云中,哈勃已经观测到了好多博克球呢,就像哈勃在猎户座星云中拍到的那些博克球一样。
它们看上去特别像用来孵化生命的茧,在太空里静静地飘着。
博克球形成之后,大概过个百万年,它的中心就会产生原恒星。
原恒星就好比是恒星的胚胎。在这个阶段,它的光和热大多是由收缩转化而来的热能。虽然能量不高,不过它的存在能让气体收缩的速度慢下来,这时候我们就会看到气体尘埃形成一个环绕着它的圆盘。
我们所说的原行星盘,就是这一圈圆盘。
行星就在这个圆盘里形成的,望远镜不断进步,我们也因此看到了很多这样的行星盘。
我们最开始看到的那张图,就是恒星演化处于原恒星和原行星盘的这个阶段。
在图片里有个原行星盘,它在长蛇座那儿,天文学家把这个原行星盘叫做TW Hydrae。
离我们大概196光年远的地方,有个东西,它的年龄差不多是1000万年。跟太阳系46亿年的岁数比起来,它可年轻多了,就跟刚生下来的小娃娃似的。
2016年的时候,天文学家在这个行星盘里发现了一颗或许正在形成的行星。这颗行星可能是类海王星的那种,它距离原恒星大概22个天文单位,这距离就和天王星到太阳的距离差不多。
原恒星在不断吸积而成长的过程中,它的两极会喷出长长的喷流。当这种喷流穿过密集的气体尘埃时,就会形成一种叫赫比格 - 哈罗的天体。
它们看上去特别壮观、特别美,这样喷射就跟婴儿发出的第一声啼哭似的,好像在讲述自己的诞生呢。
原恒星不断成长,到最后内核的聚变反应就会被启动,然后就进入主序星阶段了。恒星形成的最终标志就是这个,像太阳现在就处于主序星阶段呢。
这就是恒星诞生的过程,咱们对这个过程大体上是了解的,不过原行星盘的结构方面,还有很多疑问呢。
就像这次我们要讨论的TW Hydrae这个圆盘。
【TW Hydrae立体星盘】
TW Hydrae的盘面正对着我们,这样我们就能看到它完整的圆面,这个角度给天文学家研究盘中的原恒星和星子提供了非常好的条件。
但与此同时,这个角度致使天文学家忽略了它复杂的结构。
2017年的时候,天文学家发现圆盘上有一大片阴影。然后查看哈勃的记录,才知道哈勃在2015年就拍到这个情况了。哈勃拍的照片显示这片阴影是会移动的,按照哈勃拍到的移动速度来估算,大概每16年它就会绕着中心转一圈。
这样的特征让天文学家十分不解,这阴影到底是怎么来的呢?
天文学家猜测,这个星盘或许不是简单的平面,可能存在内环和外环这两个分开的环。内环与外环不在同一个平面上,二者之间有角度,这种结构在原恒星的照射下就会产生阴影。而造成环倾斜的,应该是那颗也许正在形成行星的引力干扰。
不过后来的观测表明,这个行星盘比预想的更复杂。
2021年哈勃观测到,行星盘的阴影不是一处而是有两处,另外那处阴影也和之前的一样,会绕着中心转。
所以这就意味着,这儿也许有三个处于不同平面的环,两个内环和一个更大的外环,它们相互倾斜从而投下阴影,这样就形成了一个巨大、复杂且立体的行星盘。
咱们对原行星盘又有了新的理解:原行星盘不一定就是单一的平面,它的结构复杂得很,立体还多变呢。
要是这样的话,原行盘结构这么复杂,它以后形成行星的轨道,可能就不像太阳系似的,几乎都在一个平面上。
星盘不同,所创造的世界就不同。
这也是我们对系外世界的新观点。
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