围绕婴儿恒星的系外行星育婴所能比预期的远更小：“这正在令人惊讶”

2025-04-01 07:24阅读：323

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围绕婴儿恒星的系外行星育婴所能比预期的远更小：“这正在令人惊讶”
By Robert Lea published 2 days ago
The Universe
“就像这些大和明亮的圆盘是最容易来观测的一样，我们之前的行星的诞生场所的观望是有偏见的”。
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由阿塔卡玛望远镜看到的原行星盘，突出一个在前面的原行星盘的描画。

(Image credit: ESO/L. Calçada/Guerra-Alvarado et al.,)
天文学家已经发现围绕恒星的气体和尘埃的扁平云——诞生行星的育婴所——通常比以前想的更小。有些是如此小，事实上它们会整齐的放置在地球的环绕太阳的轨道内。
此外，该小组用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）进行的观测已经揭示这些所谓的“原行星盘”比科学家已经理论化的更常见，小红矮星也能够宿主它们。
天文学家研究了狼疮区域的73个原行星盘，太空中一个距离地球约400光年位于天蝎座中突出的恒星形成部分。研究小组发现许多年轻恒星宿主微小的原行星盘，有些比地球到太阳之间的距离（一个天文单位或UI）不厚多少。
伦敦大学学院（UCL）穆拉德空间科学实验室的研究团队成员和研究员保拉·皮尼拉告诉太空网站，来发现原行星盘能是如此小和它们是如此普遍令人惊讶，因为大和明亮的圆盘是最容易来观测的，我们之前的行星诞生场所的观望是有偏见的。

(Image credit: Guerra-Alvarado et al.)
研究小组还发现大多数观测到的圆盘既没有间隙也没有环。
皮尼拉补充说，由于阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列的令人难以置信的能力，天文学家最后能够特征化围绕只有我们太阳的质量10%到50%的红矮星的小和微弱的圆盘。
皮尼拉说，“这些恒星是我们星系中最常见的，如此我们最后正在揭示和了解行星形成最常见的条件”。
超级地球的理想条件
在过去的十年里，天文学家已经成像了数百个原行星盘，一般来说发现它们是如此大它们会延伸到海王星的轨道之外，大约30个天文单位。
阿塔卡玛是位于智利北部阿塔卡马沙漠地区的66个射电望远镜的阵列，对原行星盘是不奇怪的。然而这一次，强大的射电望远镜已经做了超越它自己的，发现按这些天体的总体数量大的30个天文单位行星诞生结构可能实际上并不常见。
莱顿大学的组长奥斯玛·格拉-阿尔瓦拉多在一份声明中说，“这些结果完全改变我们的一个“典型的”原行星盘看起来像什么一样的观望，只有最亮的盘这是最容易来观测的，显示大尺度的间隙，而没有这种子结构的盘实际上远更常见”。

在这个插图中描绘空间中的黄棕色同心环。(Image credit: University of Copenhagen/Lars Buchhave)
一个小的原行星盘的发现对一种特殊的太阳系外行星或者叫超级地球的系外行星的共性有涵义。
这些是比地球更大但比海王星和天王星等冰巨星更小的岩石世界。
超级地球通常有是地球的2到10倍的质量。这些新的发现也可以解释为什么超级地球倾向于被发现环绕低质量恒星。
莱顿天文台的团队成员玛丽安娜·桑切斯在声明中说，“观测还表明这些紧凑盘可能为形成所谓的超级地球有最佳的条件，因为大多数尘埃都靠近恒星，在那里通常超级地球被发现”。
这些低质量的红矮星在银河系中是最常见的恒星，围绕它们的条件有利于超级地球，使这些我们星系中最常见的行星我们的星球的更大质量行星表亲成为可能。
地球生长在多大的育婴所中？
我们偏向更大的原行星盘是自然的。如上所述，它们不仅更适合来探测，而且似乎像我们自己的星球大约在46亿年前在一个更大的行星育婴所中长大。
一个线索是太阳的大小，它是在有更小原行星盘见到的恒星的2到10倍之间。
其次，其中太阳系形成的条件足以创造像木星和土星这样的气态巨星。研究小组的小圆盘的观测隐含它们可能不能够诞生如此大的世界。
莱顿天文台的团队成员和研究员范德马雷尔在声明中说，发现大多数小圆盘没有显示间隙意味着大多数恒星没有宿主巨行星，这与我们在围绕成年恒星系外行星种群中看到的一致。这些观测结果将圆盘种群直接的联系到系外行星。
最后，我们的行星系统缺乏一个超级地球，它的创造似乎被小的原行星盘青睐。
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这项研究的持久影响可能是建立一个在观测原行星盘和观测围绕恒星不同类型的系外行星之间的缺失环节。
范德马雷尔说，“研究表明长期以来我们对一个典型的盘看起来像什么一样一直是错的。很明显我们一直偏向于最亮和最大的盘。现在我们最后有一个所有尺寸盘的完整概述”。
该团队的研究于周三（3月26日）发表在论文存储库网站arXiv上。