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一个奇怪的行星形成圆盘圈遥远的三颗星

2021-12-29 11:50:12来源:

在其中一个最复杂的宇宙舞蹈中,天文学家已经发现,三个气体和灰尘圈圈的三重奏。

Star System GW orionis,位于星座猎户座的大约1,300岁的光年内,包括一对年轻的星星,锁定在一个接近的do-si-do,与两颗围绕两者的循环。在所有三颗恒星周围都是一个破碎的灰尘和天然气盘,行星可以是一天的形式。与向太阳系中的行星产生的平板磁盘不同,GW Orionis的磁盘由三个环组成,翘曲的中间环和内圈甚至更加扭曲到其他两个。

该系统的奇异几何形状是由两组天文学家的两组研究中出现的第一个众所周知的。但是,GW Orionis如何形成一个谜,这两支球队为三星级和环系统出生提供竞争思路。

9月4日,英格兰埃克塞特大学的天文学家斯特凡克拉斯研究表明,来自三星级芭蕾舞团的引力拖船和扭矩分开并变形了原始盘。但在5月20日在天体物理学杂志上的研究中,加拿大维多利亚大学的嘉庆碧都认为,同事认为新生星是责备。

“问题是您实际上如何形成这样的系统,”米兰大学的理论物理学家Giuseppe Lodato说,他们不是在任何一种团队。“可能会有不同的机制可以这样做。”

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天文学家已经看到了二元星系周围的气体和灰尘的倾斜圆盘,但不是两个以上的系统(SN:7/30/14).大约一半的星系中的星系中的星星至少有一个恒星伴侣,他们的行星经常相对于他们的星星倾斜轨道,更像是跳绳而不是呼啦圈(SN:11/1/13).这种未对准可能来自行星出生的磁盘:如果磁盘歪斜,则行星也将是。

大约十年前,天文学家首先意识到GW Orionis有三颗星和一个地球成型盘,科学家们争先恐后地看看。(当时,不可能判断该磁盘是否是单循环。)BI的团队和Kraus的团队在三星级系统的智利中瞄准了Atacama大型毫米/亚瑟姆阵列。

两组都发现了三颗星的三重奏:每242天每242天互相围绕太阳质量的约2.5倍,另外1.4个太阳能大星形每11年绕着内对。

观察结果还揭示了围绕星星的三种不同的灰尘和天然气。星星三重奏的最接近的环比从地球到太阳的距离约46倍;中间一个大约185倍的地球阳光距离;而最外面的环约340次距离。对于视角,海王星是距离地球到太阳的30倍。

团队发现,最内环对另一个环和星星具有强烈遗传。Kraus的群体增加了欧洲南部天文台非常大的望远镜的观察,以显示中间环的内圈的阴影。那个影子透露,中间环被扭曲,在一侧俯冲到另一侧。

天文学家与Alma望远镜阵列(左,蓝色)和球形仪器上的GW Orionis看过智利的大型望远镜(右侧,红色)。Alma观察显示磁盘的三环结构,而球形图像显示过最内环的阴影,允许科学家介绍细节中的环形变形的形状.LEFT图像:Alma / Eso,Naoj,Nrao;正确的图像:ESO,S. Kraus等,大学。埃克塞特

接下来,两组将计算机模拟运行到PUTS如何形成的系统。Bi说,这是他们结论开始差异的地方。他的团队表明,一个新建的,未发现的行星清除了轨道的轨道,将内圈从盘的其余部分分成(SN:7/16/19).一旦磁盘分开,内圈就会自由摆动星星,沉淀到其偏斜的对齐中。

虽然来自Kraus的团队的模拟,发现独自的三星轨道跳舞的混乱重力足以分解磁盘,这是一种称为盘撕裂的现象。每种明星都倾向于保持磁盘与自身对齐,并且拔河翘曲和剪切盘,并进一步扭曲内圈。理论研究表明,多星级系统中可能发生磁盘撕裂,但这是第一次在现实生活中看到的第一次,克劳斯斯竞争。

“我认为它可以在系统某处有行星,但他们不需要解释未对准,”他说。“我们不需要调用未被发现的行星来解释我们所看到的。”

GW Orionis中的三颗星被巨大,扭曲的气体和灰尘,新观测揭示。此动画基于计算机模拟和观察数据,显示了变形和破碎的磁盘的复杂几何形状。

差异可能位于假设关于盘的性质,特别是其粘度,特别是维多利亚大学的同事。她说,一个更粘稠的磁盘会像Kraus和同事如何提议如何撕裂,但是一个较少的粘性磁盘需要一个星球来分开。她认为她的团队的工作基于对其他明星系统的观察来更加现实。但是,利用当前的技术,没有办法讲述GW Orionis'磁盘的属性真正喜欢什么。

既不是群体可以解释什么使磁盘分为三个。“我们真的不知道是什么导致外圈,”克劳斯说。

Lodato在2013年预测了盘撕裂效果,认为GW Orionis证明了这种现象确实存在。然后,Lodato和同事们“非常担心”,他们的模拟表明计算的效果,而不是真正的物理学。“现在观察告诉我们它确实发生在现实中。”

Van der Marel说,未来的望远镜也可以发现这个星球,如果存在,那么Van der Marel说。