物理科技生物学-PHYICA

碎片盘中的系外行星

天文学与空间 2022-09-22 00:01:10

由哈佛-史密森天体物理中心提供 艺术家对恒星尘埃碎片盘的印象,被认为是小行星或其他星子碰撞和碎裂时产生的

天文学家在研究HD 206893星周围的碎片盘时,在距离恒星约50至185 au的碎片盘上发现了一个巨大的缺口

在对系统建模后,他们得出结论它包含1

4颗木星质量的行星,距中心恒星约79 au

学分:哈佛-史密森天体物理中心 主序列恒星周围的碎片盘是纤细的尘埃带,被认为是小行星或其他星子碰撞和碎裂时产生的

它们很常见:超过四分之一的主序列恒星都有碎片盘,由于这些碎片盘很难被探测到,这个比例可能更高

目前的仪器只能探测到比太阳系柯伊伯带(从海王星轨道延伸约30个天文单位到约50个天文单位的区域)产生的碎片盘至少亮一个数量级的系统中的碎片盘

碎片盘中的尘埃本身就值得研究,但也为追踪行星系统的特性提供了机会

最大的尘埃颗粒(一毫米大小的那些),其集体散射是用像ALMA(阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列)这样的望远镜测量的,相对不受恒星风或辐射压力的影响

相反,它们的分布揭示了重力和碰撞的影响

“混沌区”是行星周围的延伸区域,其中尘埃没有稳定的引力轨道,从而产生一个间隙,其宽度取决于行星的质量等因素

碎片盘中的一颗行星可能会产生这样的间隙,因此对间隙尺寸的测量可以用来推断行星的质量——这是一个关键的系外行星参数,否则很难获得

CfA天文学家肖恩·安德鲁斯和大卫·威尔纳是一个团队的成员,他们利用ALMA研究了距离我们约135光年的恒星HD 206893周围的已知碎片盘

这颗恒星还有一个褐矮星双星伴星,轨道直径约为10au,质量约为木星质量的15-30倍

ALMA图像在空间上解析了圆盘——它从大约50-185 au延伸——天文学家发现了从大约63-94 au延伸的间隙的证据

如果这个缺口是由一颗行星在圆形轨道上雕刻而成的,混沌区域理论暗示这颗行星的质量应该约为1

4木星质量和轨道约为79天文单位

未来,更高分辨率的ALMA观测有可能帮助约束褐矮星的动力学行为,并改善推断出的新行星的特征

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