行星的發(fā)源地是由氣體和灰塵制成的磁盤。天文學家研究了這些所謂的原行星盤,以了解行星的形成過程。用Atacama大毫米/亞毫米陣列(ALMA)制成的磁盤的精美圖像,其中塵埃的明顯間隙和環(huán)狀特征是如何形成的,這可能是由嬰兒行星引起的。
為了更加確定這些間隙實際上是由行星引起的,并且為了更完整地了解行星的形成,科學家研究了除塵埃之外的磁盤中的氣體。原行星盤質量的99%是氣體,其中一氧化碳(CO)氣體是最亮的成分,它以ALMA可以觀察到的非常獨特的毫米波光發(fā)射。
去年,兩個天文學家團隊展示了一種使用這種氣體的新的尋星技術。他們測量了圍繞年輕恒星HD 163296的圓盤中CO氣體旋轉的速度。氣體運動的局部擾動揭示了圓盤中三個類似行星的模式。
在這項新研究中,密歇根大學的主要作者Richard Teague及其團隊使用了來自高角分辨率項目(DSHARP)磁盤子結構的高分辨率ALMA數據,以更詳細地研究氣體的速度。Teague說:“利用該程序提供的高保真度數據,我們能夠在三個方向而不是一個方向上測量氣體的速度。”“我們首次測量了繞恒星旋轉,朝向或遠離恒星,以及在盤中向上或向下旋轉的氣體的運動。”
Teague和他的同事們看到氣體在三個不同的位置從磁盤的上層流向磁盤的中間。蒂格解釋說:“最有可能發(fā)生的事情是,圍繞恒星運行的行星將氣體和塵埃推開,形成了一個間隙。”“間隙上方的氣體然后像瀑布一樣塌陷到其中,導致磁盤中的氣體旋轉流動。”
這是迄今為止最好的證據,表明確實在HD 163296周圍形成了行星。但是,天文學家不能百分百地說出氣流是由行星引起的。例如,恒星的磁場也可能導致氣體擾動。“目前,只有直接觀察行星才能排除其他選擇。但是這些氣流的模式是獨特的,它們很可能只能由行星引起,”該論文的合著者Jaehan Bae說??▋然茖W研究所(Carnegie Institution for Science)通過磁盤的計算機仿真對該理論進行了測試。