摘要:一项新研究显示,即使在具有极端紫外线辐射的环境中,地球形成的基本构建块也可以存在。...
根据宾夕法尼亚州立大学天文学家领导的一项新研究,即使在具有极端紫外线辐射的环境中,地球形成的基本构建块也可以存在。该研究利用了NASA的James Webb太空望远镜(JWST)和精致的热化学建模的无与伦比的功能来研究原动性磁盘 - 在新恒星周围的灰尘和气体最终会引起行星和其他天体的灰尘 - 在Galaxy中最极端的环境中。
一篇描述该研究的论文出现在5月20日天体物理杂志。
宾夕法尼亚州埃伯利科学学院的天文学和天体物理学的博士后研究员,研究作者,研究作者,拜伦·波特里拉·雷维罗(Bayron Portilla-Revelo)说:“长期以来,天文学家一直试图了解环绕着年轻明星的气体和灰尘盘中的行星如何形成。” “这些结构(称为原球门磁盘)是极性系统的出生地,例如我们自己的太阳系,它形成了45亿年前。通常形成45亿个磁盘。在庞大的恒星附近通常形成了巨大的恒星,它们会散发出大量的紫外线(UV)辐射,并在散发出色的过程中,并具有强大的态度,从而使脉冲具有重要的影响。这些区域在附近的恒星形成区域,缺乏更大和普通的恒星苗圃中存在的强烈紫外线辐射。”
紫外线辐射是指比可见光更多能量的不可及光。在地球上,这可能会损害细胞,从温和的晒伤到皮肤癌。在没有行星大气过滤器的太空中,紫外线辐射更加强烈。这项研究的重点是一颗年轻的太阳能恒星,称为XUE 1,距离我们的太阳约5,500光年,在一个名为龙虾星云的地区,也称为NGC 6357。该地区以20多个巨大的恒星而闻名,其中有两个是我们的Galaxy和极端的UV Emiters,是我们的Galaxy和Extreme Uv Emiters。在同一地区,小组观察到了十几个低质量的年轻恒星,其原星盘受到强烈的紫外线辐射。
研究人员将JWST的观测与复杂的星体化学模型相结合,确定了Xue 1周围原星磁盘中微小的粉尘晶粒的组成,最终将生长以形成岩石行星。他们发现,磁盘包含足够的固体物质,至少形成10个行星,每个行星与汞的质量相当。作者还确定了各种先前检测到的分子的空间分布,包括水蒸气,一氧化碳,二氧化碳,氢和乙炔。
宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学系研究教授,研究的共同作者Konstantin Getman说:“这些分子有望为新兴行星大气的形成做出贡献。” “对这种灰尘和气体储层的检测表明,即使在具有极端紫外线辐射的环境中,行星形成的基本构建块也可以存在。”
此外,基于JWST检测到的光线中的某些分子,这些分子是紫外线照射的示踪剂,该团队推断了原球门磁盘是紧凑的,并且在其郊区没有气体。它仅扩展了大约10个天文学单元,即基于地球和太阳之间的平均距离的措施 - 大约是从太阳到土星的距离。根据研究团队的说法,这种紧凑性可能是由于外部紫外线辐射侵蚀了磁盘外部区域的结果。
杰出的高级学者兼天文学和天体物理学教授及宾夕法尼亚州立大学的统计学教授埃里克·费格尔森(Eric Feigelson)说:“这些发现支持了即使出生磁盘暴露于强大的外部辐射时,恒星周围也形成了行星。” “这有助于解释为什么天文学家发现行星系统在其他恒星周围非常普遍。”
研究人员说,对XUE 1的研究代表了理解外部辐射对原球门磁盘的影响的关键步骤。它为未来的观察活动奠定了基础,旨在通过太空望远镜和地面望远镜构建跨不同宇宙环境的行星形成的更全面的画面。根据Portilla-Revelo Portilla-Revelo,这项研究强调了NASA的詹姆斯·韦伯卫星天文台的变革能力在探测行星形成的复杂性方面,并强调了面对巨大环境挑战的原球磁盘的弹性。
除Portilla-Revelo,Getman和Feigelson外,研究小组还包括玛丽亚·克劳迪亚·拉米雷斯·坦努斯(Maria ClaudiaRamírez-Tannus)和托马斯·亨宁(Thomas Henning),位于德国海德尔伯格的Max-PlanckInstitutfür天文学学院。伦敦皇后大学的Thomas J. Haworth;荷兰的拉德布德大学和荷兰荷兰苏朗太空研究所的水域;瑞典斯德哥尔摩大学的Arjan Bik和Jenny Frediani;荷兰格罗宁根大学的Inga Kamp;奥地利科学院的Sierk E. van Terwisga;安德鲁·J·温特(Andrew J.意大利的veronica roccatagliata在意大利的博洛尼亚大学和inaf-osservatorio astrofisico di arcetri;德国路德维希·马克西米利人 - 诺弗斯的托马斯·普里比斯(Thomas preibisch);亚利桑那州图森的双子座天文台的Elena Sabbi;马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的彼得·齐德勒(Peter Zeidler);和英国赫特福德郡大学的迈克尔·库恩(Michael A. Kuhn)。
NASA资助了这项研究,并在宾夕法尼亚州外行星和可居住世界中心的额外支持下,国际双子座天文台的Deutsche Forschungsgemeinschaft(NSF Noirlab的计划Horizon Europe ERC Consolidator Grant,瑞典国家航天局,德国航空航天中心,德国联邦经济事务和能源部,欧盟的Horizon 2020研究与创新计划以及通过ERC Synergy Grant“ Ecogal”的欧洲研究委员会。