围绕遥远恒星的行星列表持续增长,但由于许多这些行星围绕着比我们的太阳大得多的恒星运行,它们构成了一个难题。理论和观测都认同,像我们的太阳这样的小型恒星是在巨大的原行星盘中形成的[就像右侧的伪彩色图像所示],这些星盘在行星于其中吸积形成之前旋转数百万年。但是,质量更大的恒星的强大能量可能会简单地蒸发这些星盘,从而永远不允许行星形成。现在,法国的天体物理学家通过观测一颗质量是太阳2.5倍大的恒星周围的尘埃和气体原行星盘,朝着解决这个难题迈出了一步,揭示了即使是如此大的恒星的行星也可能以与其较小“亲戚”大致相同的方式形成。
法国原子能委员会(CEA)天体物理学分支的皮埃尔-奥利维尔·拉加格和他的同事们,使用位于智利帕拉纳尔山顶的甚大望远镜的成像仪和光谱仪,对准了HD 97048——一颗年轻、明亮的恒星,它位于变色龙座I暗星云恒星摇篮中,距离地球180秒差距(600光年)。由于这样的恒星比太阳亮40倍,并发出更多高能光子,它可能 просто 把周围的气体吹散。但是,通过新的八米望远镜观察其红外辐射,科学家们注意到了一些奇特之处,这些奇特之处最好用一个巨大的星周物质盘的存在来解释——其范围至少是海王星轨道范围的12倍。“它排列成一个非常广阔且呈喇叭状的星盘,其中包含足够的 gas 和尘埃来孕育行星,”拉加格说。“该星盘看起来像是碎片盘的前身,例如绘架座β星周围的星盘,并提供了难得的机会来见证行星形成之前或期间的普遍条件。”
这些于9月28日在Science在线发表的观测结果,基于一些简化假设:任何红外再辐射都仅来自星盘表面,并且这种辐射的强度随与恒星的距离变化,遵循数学幂定律。“星光主要被星盘表面吸收,因此假设辐射来自表面也是合理的,”拉加格指出。“自从Science论文发表以来,我们使用了更复杂的模型,这些模型完全证实了我们的发现。”
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行星形成模型在很大程度上仍未经检验,而这个星盘可能提供一个改进它们的机会;它有足够的 gas 来形成 10 个木星,以及足够的尘埃来形成 50 个地球。它也可能提供正在形成的行星的首次一瞥。拉加格指出,即使存在这样的原行星,也很难看到它们。“我的第一个回答是目前不可能,但我还没有设想所有各种可能的观测方法。”