由计算天体物理中心拍摄 图1:艺术家对原行星盘中“阿什法尔”的印象
从原行星盘中心被双极流卷走的尘粒堆积在盘的外缘
学分:鹿儿岛大学 世界上第一个同时考虑年轻恒星周围圆盘中尘埃运动和生长的三维模拟表明,来自中心区域的大尘埃可以被气体流携带,然后被喷出,并最终落回到圆盘的外部区域,在那里它可以形成星子
这一过程可以被比作火山“火山灰降落”,即火山爆发时由气体携带的火山灰降落到火山周围
这些结果有助于解释观测到的年轻原恒星周围的尘埃结构
阿尔玛(阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列)的观测揭示了年轻恒星周围气体和尘埃原行星盘的间隙
行星的引力效应被认为是这些环形成的原因之一
然而,有些环比海王星在太阳系中的位置更远
在这些距离上,作为行星形成的重要组成部分的尘埃应该是稀少的
此外,随着灰尘的增长,预计灰尘会向圆盘的中心区域移动
所以行星如何在外层区域形成一直是个谜
鹿儿岛大学由Yusuke Tsukamoto领导的一个研究小组使用了世界上最强大的超级计算机ATERUI II,该计算机专门用于日本国家天文台的天文学计算,对原行星盘中的尘埃运动和增长进行了世界上第一次3D模拟
研究小组发现,生长在中心区域的大尘粒可以被从圆盘中喷出的气流垂直携带出圆盘,这种气流被称为双极外流
然后这些灰尘从流出处漂移出来,重力将它们拉回到圆盘的外部
津田评论道,“住在鹿儿岛,活火山的阴影下
樱岛,看到模拟结果自然想到了火山灰烬
" 图2:气体(左面板)和灰尘(右面板)的流动
橙色线和红色线分别表示气体和灰尘路径(流线),白色箭头表示流动方向
黄色区域代表模拟中形成的原行星盘
信用:Yusuke Tsukamoto 模拟表明,这种“恒星尘埃”可以富集原行星盘外部区域的大尘埃,促进星子形成,最终可能导致行星形成
图3:艺术家对原行星盘中“阿什法尔”的印象
(1)尘埃在盘中生长,并迁移到原恒星附近的原行星盘中心
(2)当尘埃到达原恒星附近时,尘埃粒子被气体外流垂直提升
(3)灰尘颗粒通过离心力从流出物中分离出来
(4)离开外流的尘埃落在原行星盘的外缘
学分:鹿儿岛大学 这项名为“原恒星演化中分子外流诱发的阿什法尔”的研究发表在2021年10月15日的《天体物理学杂志快报》上
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