ALMA 觀測行星形成的塵埃遺址 _行星

PDS 70的偽彩色合成圖像。左面板顯示了之前在0.87毫米處的ALMA觀測結果，右面板顯示了3毫米處的新ALMA觀測值。合成圖像將毫米/亞毫米連續圖像與ALMA（紅色）、W.M.Keck天文臺的紅外連續圖像（綠色）和VLT拍攝的氫發射線的光學圖像（藍色）相結合。圖像顯示，ALMA觀測到的塵埃排放在Keck和VLT探測到的行星外形成了環狀結構。在3毫米的波長處，可以明顯看到粉塵排放集中在西北方向（圖像的右上角）。來源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO），W.M.Keck天文臺，VLT（ESO），K.Doi（MPIA）
據ALMA望遠鏡：阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）通過在剛剛形成的行星軌道外檢測到高濃度的塵埃顆粒（一種行星形成材料），成功地觀測到了行星形成的地點。
由Kiyoaki Doi領導的一個國際研究小組，當時是日本國家天文臺（NAOJ）/高級研究生大學SOKENDAI的博士生，目前是馬克斯·普朗克天文學研究所的博士后，用ALMA對一顆名為PDS 70的年輕恒星周圍的原行星盤進行了3毫米波長的高分辨率觀測。
該天體擁有兩顆已知的行星，新的ALMA觀測揭示了行星軌道外塵埃顆粒的局部積聚。這一發現表明，已經形成的行星為行星積累了物質，并促進了下一顆行星的潛在形成。這項工作有助于揭示由多個行星組成的行星系統的形成過程，如太陽系。
這篇題為“ALMA波段3觀測揭示的PDS 70盤的不對稱塵埃積聚”的文章已被《天體物理學雜志快報》接受發表。它可以在arXiv預印本服務器上找到。
迄今為止，已經在太陽系內外發現了5000多顆行星。在某些情況下，它們組成了由多個行星組成的行星系統。這些行星被認為起源于圍繞年輕恒星的原行星盤中的微米級塵埃顆粒。然而，這些塵埃顆粒是如何在局部積累并導致行星系統形成的，目前尚不清楚。
PDS 70是唯一已知的在原行星盤內具有已形成行星的天體，這一點已通過光學和紅外觀測得到證實。揭示該天體中塵埃顆粒的分布將有助于深入了解已經形成的行星如何與周圍的原行星盤相互作用，并可能影響隨后的行星形成。
之前對0.87毫米ALMA的觀測揭示了行星軌道外塵埃顆粒的環形排放。然而，發射源可能在光學上很厚（不透明，近側的灰塵顆粒會遮擋后面的灰塵顆粒），觀察到的發射分布可能無法準確反映灰塵顆粒的分布。
由Kiyoaki Doi領導的研究人員使用ALMA在3mm波長下對PDS 70周圍的原行星盤進行了高分辨率觀測。3mm處的觀測值在光學上更?。ǜ該鰨?nbsp;，從而更可靠地提供了塵埃顆粒的分布。
3毫米的新觀測結果顯示，與之前的0.87毫米觀測結果不同，塵埃排放集中在行星外塵埃環內的特定方向。這表明，塵埃顆粒是行星的組成部分，在狹窄的區域積聚并形成局部團塊。
行星外的塵埃團表明，已經形成的行星與周圍的星盤相互作用，將塵埃顆粒集中在軌道外緣的一個狹窄區域。這些聚集的塵埃顆粒被認為會生長成一顆新行星。
行星系統的形成，就像太陽系一樣，可以通過重復這個過程從內到外依次形成行星來解釋。這項工作通過觀測捕捉了已經形成的行星如何與周圍環境相互作用并觸發下一顆行星的形成，有助于我們理解行星系統的形成。
領導這項工作的Kiyoaki Doi說：“天體由多個組件組成，每個組件都發射不同波長的輻射。因此，在多個波長下觀察同一物體可以提供對目標的獨特視角。
“在PDS 70中，行星是在光學和紅外波長下發現的，而原行星盤是在毫米波長下觀察到的。這項工作表明，即使在ALMA的觀測波長范圍內，星盤也表現出不同的形態。
“這突顯了跨不同波長觀測的重要性，包括使用ALMA進行多波長觀測。使用不同望遠鏡在不同觀測設置下觀測目標的多個組成部分對于全面了解整個系統是必要的 ?！?br/>