圍繞遙遠恆星的行星列表持續增長,但由於許多這些行星圍繞著比我們的太陽大得多的恆星執行,它們構成了一個難題。理論和觀測都認同,像我們的太陽這樣的小型恆星是在巨大的原行星盤中形成的[就像右側的偽彩色影像所示],這些星盤在行星於其中吸積形成之前旋轉數百萬年。但是,質量更大的恆星的強大能量可能會簡單地蒸發這些星盤,從而永遠不允許行星形成。現在,法國的天體物理學家透過觀測一顆質量是太陽2.5倍大的恆星周圍的塵埃和氣體原行星盤,朝著解決這個難題邁出了一步,揭示了即使是如此大的恆星的行星也可能以與其較小“親戚”大致相同的方式形成。
法國原子能委員會(CEA)天體物理學分支的皮埃爾-奧利維爾·拉加格和他的同事們,使用位於智利帕拉納爾山頂的甚大望遠鏡的成像儀和光譜儀,對準了HD 97048——一顆年輕、明亮的恆星,它位於變色龍座I暗星雲恆星搖籃中,距離地球180秒差距(600光年)。由於這樣的恆星比太陽亮40倍,併發出更多高能光子,它可能 просто 把周圍的氣體吹散。但是,透過新的八米望遠鏡觀察其紅外輻射,科學家們注意到了一些奇特之處,這些奇特之處最好用一個巨大的星周物質盤的存在來解釋——其範圍至少是海王星軌道範圍的12倍。“它排列成一個非常廣闊且呈喇叭狀的星盤,其中包含足夠的 gas 和塵埃來孕育行星,”拉加格說。“該星盤看起來像是碎片盤的前身,例如繪架座β星周圍的星盤,並提供了難得的機會來見證行星形成之前或期間的普遍條件。”
這些於9月28日在Science線上發表的觀測結果,基於一些簡化假設:任何紅外再輻射都僅來自星盤表面,並且這種輻射的強度隨與恆星的距離變化,遵循數學冪定律。“星光主要被星盤表面吸收,因此假設輻射來自表面也是合理的,”拉加格指出。“自從Science論文發表以來,我們使用了更復雜的模型,這些模型完全證實了我們的發現。”
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行星形成模型在很大程度上仍未經檢驗,而這個星盤可能提供一個改進它們的機會;它有足夠的 gas 來形成 10 個木星,以及足夠的塵埃來形成 50 個地球。它也可能提供正在形成的行星的首次一瞥。拉加格指出,即使存在這樣的原行星,也很難看到它們。“我的第一個回答是目前不可能,但我還沒有設想所有各種可能的觀測方法。”