使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)的天文學(xué)家在雙星周圍的原行星盤中發(fā)現(xiàn)了驚人的軌道幾何形狀。繞著最緊湊的雙星系統(tǒng)運行的磁盤幾乎共享同一平面，而環(huán)繞寬雙星的磁盤具有嚴(yán)重傾斜的軌道平面。這些系統(tǒng)可以教會我們有關(guān)復(fù)雜環(huán)境中行星形成的知識。

在過去的二十年中，除了我們的太陽外，還發(fā)現(xiàn)了成千上萬的行星圍繞恒星運行。這些行星中的一些繞兩顆恒星運行，就像盧克·天行者的故鄉(xiāng)塔圖因一樣。行星誕生于原行星盤中-多虧了ALMA，我們現(xiàn)在對它們有了奇妙的觀測-但是到目前為止研究的大多數(shù)盤都圍繞單顆恒星運行。“塔圖因”系外行星形成在雙星周圍的圓盤中，即所謂的外圓盤。

研究“塔圖因”行星的發(fā)源地為了解行星在不同環(huán)境中如何形成提供了獨特的機會。天文學(xué)家已經(jīng)知道，雙星恒星的軌道會扭曲并傾斜它們周圍的圓盤，從而導(dǎo)致外圓盤相對于其主恒星的軌道平面未對準(zhǔn)。例如，在英國沃里克大學(xué)的格蘭特·肯尼迪(Grant Kennedy)領(lǐng)導(dǎo)的2019年研究中，ALMA發(fā)現(xiàn)了一個極地構(gòu)造的引人注目的外接圓盤。

加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)家Ian Czekala說：“通過我們的研究，我們想了解更多關(guān)于外圓盤的典型幾何形狀。”Czekala和他的團隊使用ALMA數(shù)據(jù)來確定雙星周圍19個原行星盤的對準(zhǔn)程度。Czekala說：“高分辨率的ALMA數(shù)據(jù)對于研究一些最小和最細(xì)微的外圓盤至關(guān)重要。”

天文學(xué)家將周盤的ALMA數(shù)據(jù)與開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的十幾個“塔圖因”行星進(jìn)行了比較。令他們驚訝的是，研究小組發(fā)現(xiàn)，雙星及其周圍圓盤未對準(zhǔn)的程度在很大程度上取決于宿主恒星的軌道周期。雙星的軌道周期越短，就越有可能在其軌道上托管一個磁盤。但是，周期超過一個月的二進(jìn)制文件通常托管未對齊的磁盤。

塞卡拉說：“我們看到小型磁盤，繞行的緊湊型二進(jìn)制文件和開普勒任務(wù)發(fā)現(xiàn)的環(huán)繞行星之間有明顯的重疊。”由于開普勒的主要飛行任務(wù)持續(xù)了4年，因此天文學(xué)家只能在不到40天的時間內(nèi)就發(fā)現(xiàn)繞雙星飛行的行星。所有這些行星都與它們的宿主恒星軌道對齊。一個持續(xù)的謎團是開普勒是否會發(fā)現(xiàn)很難找到許多未對準(zhǔn)的行星。Czekala補充說：“通過我們的研究，我們現(xiàn)在知道開普勒不會遺漏的錯位行星的數(shù)量不多，因為緊緊的雙星周圍的外圓盤通常也與恒星的主星對齊。”

盡管如此，基于這一發(fā)現(xiàn)，天文學(xué)家得出的結(jié)論是，應(yīng)該存在寬雙星周圍未對準(zhǔn)的行星，并且使用其他系外行星發(fā)現(xiàn)方法(例如直接成像和微透鏡)進(jìn)行搜索將是令人興奮的人群。(美國航空航天局的開普勒任務(wù)所使用的運輸方式，這是尋找行星的方法之一。)

塞卡拉現(xiàn)在想找出為什么磁盤(錯位)對準(zhǔn)與雙星軌道周期之間有如此強的相關(guān)性。他說：“我們想利用ALMA和下一代超大型陣列等現(xiàn)有和即將出現(xiàn)的設(shè)施，以極高的精度研究磁盤結(jié)構(gòu)，并試圖了解扭曲或傾斜的磁盤如何影響行星形成環(huán)境，以及這是如何產(chǎn)生的?？赡軙绊懺谶@些盤中形成的行星的數(shù)量。”