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天文学家在行星-质量体OTS44周围发现磁盘

发布时间:2018-05-15

艺术家对行星状物体OTS44周围的气体和灰尘盘的印象。第一次广播观察表明,OTS44的形成方式与年轻明星相同。图片:Johan Olofsson(瓦尔帕莱索和MPIA)

em首次对行星质量物体OTS44进行的无线电观测揭示了一个尘土飞扬的原行星盘,与年轻恒星周围的磁盘非常相似。天文学家对此感到惊讶,因为目前的恒星和行星形成模型预测,这种低质量物体应该不可能。 / em

显然,恒星和行星状物体比以前想象的更加类似。对寂寞的行星状物体OTS44的一项新研究提供了证据,证明这个物体的形成方式与普通恒星和棕矮星相似 - 这是一个令人惊讶的结果,它挑战了目前的恒星和行星形成模型。由瓦尔帕莱索大学的阿米莉亚·巴约率领的天文学家组成的一组天文学家进行的这项研究,涉及马克斯普朗克天文学研究所的几位天文学家,他们利用智利的ALMA天文台探测OTS44周围的尘埃。该研究发表在“天体物理学杂志”上。

这种检测产生了包含在磁盘中的尘埃的质量估计,这使得OTS44与恒星和棕矮星连续放置(即,质量太小的失效恒星用于持续的核聚变):似乎所有这些物体都具有相似的属性,包括圆盘中的灰尘质量与中心物体的质量之间的类似比率。研究结果补充了早先的研究,发现OTS44仍然在通过将物质从其磁盘绘制到其自身而增长 - 另一个与物体和年轻恒星之间的相似性。

与年轻明星的相似之处

总而言之,这是OTS44以与恒星和棕矮星相同的方式形成的令人信服的证据,即由气体和尘埃云的塌陷形成。但是,通过目前的恒星和行星形成模型,以这种方式形成像OTS44这样小质量的物体是不可能的。另一种方式是一次性形成多个物体,其中包括OTS44等低质量物体,这与观测结果相矛盾,这些观测结果显示在OTS44附近的任何地方都没有这样的伴星物体。

从毫米波长的灰尘中获得的辐射强度也表明存在大的毫米级尘埃颗粒。这也是令人惊讶的。在小质量物体的圆盘内的条件下,尘埃不会聚集在一起达到这个尺寸(或超出)。相反,OTS44的尘埃颗粒似乎在增长 - 甚至可能正在围绕物体形成一个小月亮的方式;与星星及其行星系统的另一种相似之处。

领导这项研究的Amelia Bayo(瓦尔帕莱索大学)表示:“我们对OTS44的了解越多,它与年轻恒星的相似之处越大。但它的质量太低,理论告诉我们它不可能像明星一样形成!“

马克斯普朗克天文学研究所的Thomas Henning补充道:“令人惊奇的是,像ALMA这样的天文台如何让我们能够看到半个地球质量的尘埃在距离500光年远的地方以10倍质量的木星轨道飞行。但新数据也显示了我们理解的极限。显然,对于低质量天文物体的形成还有很多需要了解的东西!“

出版物:Amelia Bayo等人,“第一毫米波探测周围的年轻,孤立,行星质量物体,”天体物理学杂志,(2017年); DOI:10.3847 / 2041-8213 / aa7046

来源:马克斯普朗克研究所