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哈勃和韋伯太空望遠鏡聯合重新審視了傳說中的織女星盤

美國

據美國國家航空航天局（戈達德太空飛行中心）：在1997年改編自卡爾·薩根1985年小說的電影《接觸》中，主角科學家埃莉·阿羅韋（由演員喬迪·福斯特飾演）乘坐外星人建造的蟲洞前往織女星 。她出現在環繞恒星的暴風雪碎片中，但沒有明顯的行星可見 。
看起來電影制作人做得對 。
圖森亞利桑那大學的一組天文學家使用美國國家航空航天局的哈勃和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，對環繞織女星的直徑近1000億英里的碎片盤進行了前所未有的深入觀察 。研究小組成員、亞利桑那大學的Andras Gáspár說：“通過哈勃和韋伯望遠鏡，你可以清晰地看到織女星 。這是一個神秘的系統，因為它不同于我們研究過的其他星周盤 。” ?！翱椗堑膱A盤很光滑，非常光滑 ?！?br>令研究小組感到驚訝的是 ， 沒有明顯的證據表明一個或多個大型行星像雪地拖拉機一樣在圓盤上犁過臉 ?！斑@讓我們重新思考系外行星系統的范圍和多樣性，”亞利桑那大學的Kate Su說，她是介紹韋伯發現的論文的第一作者 。

哈勃和韋伯太空望遠鏡聯合重新審視了傳說中的織女星盤


[右]詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在230億英里外的圓盤暈中解析出溫暖塵埃的輝光 。外盤（類似于太陽系的柯伊伯帶）從70億英里延伸到150億英里 。內盤從外盤的內邊緣向下延伸，靠近恒星 。內盤的表面亮度明顯下降，從大約37億英里下降到72億英里 。中心的黑點是由于缺乏飽和數據造成的 。圖像：美國國家航空航天局、歐洲航天局、加拿大航天局、STScI、S.Wolff（亞利桑那大學）、K.Su（亞利桑那大學
韋伯看到一個沙粒大小的顆粒盤在熾熱的藍白色恒星周圍旋轉，發出紅外輝光，這顆恒星比我們的太陽亮40倍 。哈勃望遠鏡捕捉到了這個圓盤的外暈 ， 其中的粒子不大于反射星光的煙霧的濃度 。
織女星碎片盤中的塵埃分布是分層的，因為星光的壓力將較小的顆粒比較大的顆粒更快地推出 。“不同類型的物理學將不同大小的粒子定位在不同的位置，”亞利桑那大學團隊的Schuyler Wolff說 ， 他是介紹哈勃發現的論文的主要作者 ?！拔覀兛吹綁m埃粒徑被整理出來的事實可以幫助我們理解星周盤的潛在動力學 ?！?br>織女星盤確實有一個微妙的間隙，距離恒星約60天文單位（海王星距離太陽的兩倍），但在其他方面一直非常平滑，直到它消失在恒星的眩光中 。研究人員說 ， 這表明沒有行星在大軌道上循環，至少在海王星質量以下 ， 就像在我們的太陽系中一樣 。

哈勃和韋伯太空望遠鏡聯合重新審視了傳說中的織女星盤


哈勃使用太空望遠鏡成像光譜儀（STIS）獲得了織女星周圍星周盤的這張圖像 。圖像：美國國家航空航天局、歐洲航天局、加拿大航天局、STScI、S.Wolff（亞利桑那大學）、K.Su（亞利桑那大學
蘇補充道：“我們詳細了解了星周盤之間的變化，以及這種變化如何與潛在的行星系統聯系在一起 。我們對行星系統有了很多了解，即使我們看不到什么可能是隱藏的行星 。行星形成過程中仍有很多未知因素 ， 我認為這些對織女星的新觀測將有助于限制行星形成的模型 。”
磁盤多樣性
新形成的恒星從塵埃盤和氣體盤中吸積物質，塵埃盤是形成恒星的云層的扁平殘骸 。在20世紀90年代中期，哈勃望遠鏡在許多新形成的恒星周圍發現了圓盤 。這些圓盤可能是行星形成、遷移，有時甚至是毀滅的場所 。像織女星這樣完全成熟的恒星 ， 其塵埃盤因軌道小行星和蒸發彗星碎片之間持續的“碰碰車”碰撞而富集 。這些原始天體可以存活到織女星目前4.5億年的年齡（我們的太陽大約比織女星大十倍） 。太陽系內的塵埃（被視為黃道帶光）也由以每秒約10噸的速度噴射塵埃的小行星補充 。這些塵埃被行星推擠 。這為探測其他恒星周圍的行星提供了一種策略 ， 而無需直接看到它們——只需目睹它們對塵埃的影響 。
沃爾夫說：“維加仍然與眾不同 ?！?。“織女星系統的結構與我們自己的太陽系明顯不同，在我們的太陽系中，木星和土星等巨型行星正在阻止塵埃像織女星那樣擴散 。”

哈勃和韋伯太空望遠鏡聯合重新審視了傳說中的織女星盤


韋布使用中紅外儀器（MIRI）獲得了織女星周圍星周盤的這張圖像 。圖像：美國國家航空航天局、歐洲航天局、加拿大航天局、STScI、S.Wolff（亞利桑那大學）、K.Su（亞利桑那大學
為了進行比較，附近有一顆恒星北落師門，它與織女星的距離、年齡和溫度大致相同 。但北落師門的星周結構與織女星大不相同 。北落師山有三個嵌套的碎片帶 。
行星被認為是北落師門周圍的牧羊體 ， 它們通過引力將塵埃壓縮成環狀，盡管目前還沒有確定的行星 。亞利桑那大學的研究小組成員喬治·里克說：“鑒于織女星和北落師門恒星之間的物理相似性，為什么北落師門門似乎能夠形成行星，而織女星卻不能？” 。沃爾夫補充道：“有什么區別？是星周環境還是恒星本身造成了這種區別？令人困惑的是，兩者都有相同的物理學原理在起作用 ?！?br>可能的行星建筑場的第一條線索
織女星位于天琴座的夏季，是北方天空中最明亮的恒星之一 ?？椗侵跃哂袀髌嫔?nbsp;， 是因為它提供了第一個證據，證明圍繞恒星運行的物質——可能是制造行星的物質——是潛在的生命棲息地 。這是伊曼努爾·康德于1775年首次提出的假設 。但在1984年收集到第一個觀測證據之前，花了200多年的時間 。美國國家航空航天局的紅外天文衛星（IRAS）探測到來自溫暖塵埃的令人費解的過量紅外光 。它被解釋為一個外殼或塵埃盤，從恒星延伸到冥王星軌道半徑的兩倍 。
2005年，美國國家航空航天局的紅外斯皮策太空望遠鏡在織女星周圍繪制了一個塵埃環 。使用亞毫米望遠鏡的觀測進一步證實了這一點，包括夏威夷莫納克亞山的加州理工學院亞毫米天文臺，以及智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）和歐洲航天局（ESA）的赫歇爾太空望遠鏡，但這些望遠鏡都看不到太多細節 。Rieke說：“哈勃和韋伯的觀測共同提供了更多的細節，它們告訴我們關于織女星系統的一些前所未有的新情況 。” 。
亞利桑那州團隊的兩篇論文（Wolff等人和Su等人）將發表在《天體物理學雜志》上 。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上首屈一指的空間科學天文臺 。韋伯正在解開太陽系的謎團，展望其他恒星周圍的遙遠世界，探索我們宇宙的神秘結構和起源以及我們在其中的位置 。韋伯是美國國家航空航天局及其合作伙伴歐洲航天局和加拿大航天局領導的一個國際項目 。
哈勃太空望遠鏡已經運行了三十多年，并繼續取得突破性的發現，這些發現塑造了我們對宇宙的基本理解 。哈勃是美國國家航空航天局和歐洲航天局（ESA）之間的國際合作項目 。位于馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心負責管理望遠鏡和任務操作 。位于科羅拉多州丹佛市的洛克希德·馬丁航天公司也支持戈達德的任務操作 。馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所由天文學研究大學協會運營，為美國國家航空航天局進行哈勃科學操作 。