中国古代发现行星_在4000万岁恒星周围,发现大量的气体,或将改写行星诞生理论

天文学家使用阿塔卡马的毫米/亚微米阵列( ALMA ),发现了被大量气体包围的年轻恒星。 49 Ceti这颗恒星有4000万年的历史。 古典的行星形成理论预测在那个年龄气体应该会消失。 不可思议的大量气体使天文学家重新思考了对行星形成的理解。 行星形成在年轻恒星周围的被称为原星盘的气体状尘埃盘中,尘埃粒子聚集在一起形成类似地球的行星,从圆盘中收集大量气体形成类似木星的气体状巨大行星,成为质量更大的行星的核心。

中国古代发现行星

根据现在的理论,随着时间的推移,圆盘中的气体会被行星组合,或者被中央恒星的辐射压力吹走。 最后,这颗星被行星和碎片包围着。 充满碎片的圆盘被称为碎片圆盘,暗示着行星形成过程结束。 射电望远镜的最新进展在这方面带来了惊人的结果。 天文学家发现一些碎片还含有一定量的气体。 如果煤气长时间停留在碎片盘子里的话,行星种子可能有足够的时间和物质进化成木星那样的巨大行星。

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因此,碎片盘气体影响形成的行星系的组成。 日本国立天文台( NAOJ )天文学家Aya Higuchi称,利用ASTE望远镜100小时以上的观测,在49Ceti恒星附近的残骸圆盘上发现了原子碳气体。 ASTE是NAOJ在智利运营的直径10米的电波望远镜。 作为自然延长,天文学家使用ALMA得到了更详细的视图,得到了两人的惊喜,49Ceti附近的碳气比以前预想的丰富了10倍。 为了ALMA的高分辨率,研究小组首次明确了残骸圆盘中碳原子的空间分布。

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碳原子的分布比一氧化碳更广,一氧化碳是年轻恒星周围第二丰富的分子,氢分子最丰富。 由于碳原子数这么多,研究小组甚至检测出少见的碳C13的微弱电波。 这是在492 GHz的天文物体中首次检测出C13发射,通常在C12发射后隐藏。 由于C13的量只有c的121%,在碎片盘中检测出C13完全出乎意料,结果显示49 Ceti的气体量惊人地大。 煤气的来源是什么?研究者提出了两种可能性

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一是在行星形成的最后阶段,在消散过程中残留下来的残留气体。 但是,49 Ceti星附近的气体量相当于活跃行星形成阶段的年轻恒星周边的气体量。 没有理论模型可以说明为什么这么多煤气会持续这么长时间。 另一种可能性是气体是彗星等小天体碰撞释放出来的。 但是,由于49Ceti恒星附近大量气体需要的碰撞次数太大,现在的理论是不能接受的,因此现在ALMA观测结果促使天文学家重新审视行星形成模型。

中国古代发现行星

博科园|研究/由来:日本国立天文台

参考期刊《天体物理学》

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