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2015-02-25被行星扭曲的拱星碎屑盘

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BetaBeta 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 ArizonaDaniel 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