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原始行星圆盘旋转轴从内向外倾斜
时间:2019-01-24 18:38:45 来源:科技日报

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内侧和外侧旋转轴的偏移呈“倾斜结构”的原始行星系圆盘想象图

日本国立天文台供图

日本理化学研究所与千叶大学的联合研究小组,通过阿尔玛望远镜观测处于成长期的年轻原始行星圆盘,发现圆盘从内侧到外侧,其旋转轴逐渐倾斜,而且圆盘内部的星际尘埃可能正在开始聚结成长。

恒星与行星系统是由星系中漂浮的气体(主成分为氢分子)及尘埃组成的分子云由自身重力收缩而诞生。诞生之初的原始星周围存在大量气体并向原始星降落。降落的气体保持旋转轴方向,最终由于离心力和引力平衡形成“原始行星圆盘”。

一般认为,下降气体的角动量是原始行星圆盘方向和大小的起源。由于原始行星系圆盘会成为行星系,因此可助理解行星系圆盘形成过程和行星形成。

研究小组对IRAS04368+2557进行了观测,这是金牛座方向距地球450光年处刚刚诞生的太阳型原始星。他们发现,以这个原始星为中心,周围正在形成开普勒运动旋转半径约为80—100天文单位(地球和太阳之间的平均距离为1个天文单位)的原始行星系圆盘。这个刚刚形成的圆盘周围气体和尘埃不断向圆盘降落,与一般原始行星系圆盘相比,呈垂直方向膨胀结构。

研究小组利用阿尔玛望远镜对其进行了波长0.9毫米和1.3毫米的电波观测,捕捉到从中心的原始星向外延伸的圆盘厚度逐渐扩大的“耀斑结构”。进一步观测发现,圆盘厚度与半径从原始星开始延伸至40—60天文单位位置时急剧变化,呈“双重耀斑结构”,这意味着圆盘旋转轴是从内侧向外侧倾斜。

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