http://interesting-sky.china-vo.org/2015-02-19-klc/
天文学家利用哈伯太空望远镜 (Hubble Space Telescope) 数度拍摄绘架座 Beta 星 (Beta Pictoris) 影像 ,呈现环绕在这个年仅 2000 万岁的恒星旁的拱星碎屑盘 (circumstellar debris disk) 被其中的行星搅扰得变形的景象 。
天文学家早在 1984 年就已知绘架 Beta 周围有气体与尘埃组成的碎屑盘 ,这是第一个确认拥有明亮尘埃碎屑盘的恒星 ,且这个扁平状的碎屑盘恰好侧向地球 。1991 年藉由哈伯的光谱观测 ,发现时常有彗星坠入绘架 Beta 恒星的证据 。2009 年时 ,天文学家在碎屑盘中发现一颗气体巨行星绘架 Beta b ,后来更直接拍摄到这颗行星的影像 。这颗气体巨行星绕绘架 Beta 公转一周仅需 18~22 年 ,因此天文学家仅需持续监测个短短数年 ,就可以看到绘架 Beta b 的位置有明显的移动 。这让科学家得以借机了解深埋在绘架 Beta 碎屑盘中的巨行星究竟会如何让尘埃盘扭曲变形 。
哈伯的这幅 2012 年拍摄的新影像 ,可呈现离中间恒星约 10 亿公里之处的状况 (相当于土星轨道的大小) 。美国亚利桑那大学 (University of Arizona) Daniel Apai 表示: 有些理论模型预测因受到短周期行星的重力影响而使得碎屑盘内侧部分的结构变得复杂 ,而哈伯新影像证实了这项预测是正确的; 天文学家们因而可将这项预测应用到其他有尘埃碎屑盘的系外行星系统中 。
Apai 等人将哈伯于 1997 年与 2012 年拍摄的绘架 Beta 影像相互比对 ,如右上图 ,结果发现整个碎屑盘虽然像旋转木马一样环绕绘架 Beta 公转 ,但盘中的尘埃分布在这 15 年间却几乎没有改变过 。这意味着大约在绘架 Beta b 公转一周的时间尺度内 ,碎屑盘的结构在自转方向上大致是平顺而连续的 。其中 ,1997 年和 2012 年的影像 ,都是用哈伯上的太空望远镜光谱相机 ( Space Telescope Imaging Spectrograph) ,以日冕影像模式拍摄的结果 ,也就是制造人工日食 ,将中央的明亮恒星遮蔽以便将周围较昏暗的尘埃碎屑盘呈现出来 。
由于绘架 Beta 的尘埃碎屑盘恰好侧向地球 ,且因为盘中尘埃散射大量星光而使得尘埃碎屑盘相当明亮 ,因此很容易就可观测到 。更甚者 ,这个系统距离地球仅约 63 光年 ,是迄今所有已知尘埃盘系统中距离比较近的 ,因此更便于观测 。是以 ,尽管哈伯目前已经观测过近 20 个散射星光的拱星盘系统 ,但绘架 Beta 不仅是其中最初发现的 ,也是年轻行星系统看起来会是何种模样的最佳典范 。
天文学家最近从这些拱星碎屑盘中学习了解到的其中一件事 ,就是它们的结构和尘埃量不仅差异大到令人惊讶 ,而且可能与这些行星系统中行星所在位置与质量大小有关 。所以 ,即便绘架 Beta 的拱星碎屑盘是年轻行星系统的原型 ,但可能称不上是个令人满意的原型 。这是因为绘架 Beta 碎屑盘中的尘埃量特别多 ,可能是不久前有看不见的行星级和小行星级天体发生大型撞击事件而造成的 ,特别是在绘架 Beta 碎屑盘西南方向有个明亮的气体尘埃瓣 (lobe) ,可能就是火星级天体剧烈撞击毁灭之后的结果 。
资料来源: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/06/ , 2015.02.19, KLC