ALMA以从未见过的细节观测北落师门星系

Alma眼睛在Fomalhaut Star System周围冰冷的环

北落师门星系统的合成图像。ALMA的数据显示为橙色,以从未见过的细节显示了遥远和偏心的碎片盘。中心的点是恒星未解决的发射,其质量约为太阳的两倍。来自哈勃太空望远镜的光学数据是蓝色的;黑暗区域是一个日冕遮罩,它过滤掉了中央恒星的压倒性光线。

使用Atacama大毫米/亚颌骨阵列(阿尔玛)这是一个天文学家国际团队,使得第一个完整的毫米波长象的尘土碎片环绕着年轻的明星Fomalhaut。这种非常明确的瓦砾和气体频段可能是外部撞击在地球上的行星系统25的外边缘附近粉碎的结果。

早些时候的阿尔玛对Fomalhaut的观察 - 在2012年拍摄时望远镜仍在建设中 - 仅揭示了碎片盘的一半。虽然这个第一图像仅仅是ALMA初始能力的测试,但它仍然提供了诱人的提示关于磁盘的性质和可能起源。

新的ALMA观测提供了一个令人震惊的完整的碎片发光带的视图,同时也表明它的冰成分和我们太阳系的彗星之间有化学相似性。

“Alma已经给了我们这个完全形成的碎片盘的这个令人惊讶的清晰形象,”哈佛史密森安斯斯太科中心的天文学家Meredith MacGregor表示,在马萨诸塞州的天文学家和领先作者出版的两篇论文之一在描述这些观察的天体学习期刊中。“我们终于可以看到磁盘的明确形状,这可能会告诉我们负责其高度独特的外观的底层行星系统。”

Fomalhaut是一个相对附近的星星系统,只有大约20个行星直接成像。整个系统大约4.4亿岁,或者太阳系年龄约为140万年。

Fomalhaut系统中的碎屑盘的alma图像

Fomalhaut Star系统中的碎屑盘的Alma图像。距离中央明星约20亿公里,宽约20亿公里。中心的点是恒星未解决的发射,其质量约为太阳的两倍。

正如ALMA的新图像所显示的那样,一条宽约20亿公里的明亮的冰尘带已经在距离该恒星约200亿公里的地方形成。

碎片盘是年轻恒星周围的常见特征,代表了太阳系历史上一个非常动态和混乱的时期。天文学家认为,它们是由彗星和其他星子在最近形成的行星系统的外围不断碰撞形成的。这些碰撞产生的残余碎片吸收了来自中心恒星的光,并以微弱的毫米波长发光的形式重新辐射能量,这可以用ALMA进行研究。

使用新的ALMA数据和详细的计算机建模,研究人员能够计算磁盘的精确位置,宽度和几何形状。这些参数确认可能通过系统中行星的引力影响来产生这种窄环,注意到的MacGregor。

新的ALMA观察也是第一个明确地显示“脑感染者发光”,这一现象预计在2016年纸张船长,Margaret Pan,Massachusetts理工学院的科学家,在剑桥大学和新的Alma论文上的共同作者。与具有细长轨道的所有物体一样,当距离星星最远时,Fomalhaut磁盘中的尘土飞扬的材料更慢。随着灰尘减速,它堆积起来,在盘的更远部分中形成密集浓度。通过Alma可以看出这些致密区域作为亮毫米波长发射。

使用相同的ALMA数据集,但专注于空间中分子自然发射的不同毫米波长信号,研究人员还在与碎屑盘中的相同位置检测了大量的一氧化碳气体。

“这些数据让我们能够确定北落师门附近一氧化碳和二氧化碳的相对含量与我们太阳系中彗星的含量大致相同,”英国剑桥大学的卢卡·马特拉(Luca Matra)说,他也是《科学》杂志的主要作者团队的第二篇论文。“这种化学性血缘关系可以在该行星系统的外部到来与我们自己的外部到来之间的彗星形成条件中的相似性。”他的同事认为这种气体可以从连续彗星碰撞中释放,或者在超级型在超大的超大冲击的结果比HALE-BOPP更多的大量巨大。

这个定义的磁盘碎片的存在在北落师门,连同它的奇怪的是熟悉的化学,可能表明这个系统正在经历自己的重型轰炸,一段大约40亿年前,地球和其他行星都经常被成群的小行星和彗星遗留太阳系的形成。yabovip2021

20年前,最好的毫米波长望远镜第一次给出了北落师门轨道上沙粒的模糊地图。现在有了ALMA的全部功能,整个环的物质都已经成像了,”加州大学伯克利分校的天文学家保罗·卡拉斯总结道,他也是这些观测的首席研究员。“我们希望有一天能探测到影响这些颗粒轨道的行星。”

国家无线电天文天文台是国家科学基金会的设施,由相关大学公司(Inc)为合作协议。

研究(S):

  • Fomalhaut碎片盘的完整Alma地图
  • 探测到440myr老的北落师门带内的系外彗星CO:类似的CO+CO2Exocomets和太阳能系统彗星的冰丰

2评论关于“阿尔玛以前所未见的细节观测北落师门星系”

  1. 为什么这个设施“没有”荣誉是一个欧洲观测站望远镜?
    下面的这句话,使它听起来好像设施是美国望远镜
    这篇文章中未提到的eSO没有一次。
    国家无线电天文天文台是国家科学基金会的设施,由相关大学公司(Inc)为合作协议。

  2. 罗恩,Nrao不是ESO望远镜(https://en.wikipedia.org/wiki/nationation_radio_astronomy_observatory.https://en.wikipedia.org/wiki/European_Southern_Observatory)。和ESO……你是在想欧洲航天局吗?(https://en.wikipedia.org/wiki/European_Space_Agency

    无论这篇文章背后的科学依据是谁、是什么、是在哪里,关于这张照片的一个大问题是:照片中间那个黑色的不太像圆的东西是什么?如果它是恒星上方的一个遮罩,为什么它不是圆的?中心那个“未解决的放射”的不完全是圆的东西又是什么?(什么是“未解决排放”?)恒星周围的(蓝色)光线是什么?我们能看到艺术家给我们3D渲染的蓝色光线和橙色环的印象吗?他们如何配合或一起工作?

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