韦伯太空望远镜透视原行星盘 发现其中存在大量碳氢化合物

韦伯太空望远镜透视原行星盘 发现其中存在大量碳氢化合物 一颗低质量恒星周围的原行星盘的艺术印象。它描述了在 ISO-ChaI 147 周围的盘中探测到的部分碳氢化合物分子(甲烷,CH4;乙烷,C2H6;乙烯,C2H2;二乙炔,C4H2;丙炔,C3H4;苯,C6H6)。资料来源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / MPIAVLMS周围行星形成的效率行星是在围绕年轻恒星运行的气体和尘埃盘中形成的。观测结果表明,在超低质量恒星(VLMSs)质量小于 0.3 太阳质量的恒星周围,形成陆地行星比形成气态巨行星更有效率。虽然以前对质量较大的恒星周围内盘区域的化学成分进行过研究,但对极低质量恒星周围内盘区域的研究却很少。韦伯中红外仪器(MIRI)显示的光谱是迄今为止在原行星盘中看到的最丰富的碳氢化合物化学成分,包括13种含碳分子,最高可达苯。其中包括首次在太阳系外探测到的乙烷(C2H6),这是太阳系外探测到的最大的完全饱和碳氢化合物。由于全饱和碳氢化合物预计是由更基本的分子形成的,在这里探测到它们为研究人员提供了有关化学环境的线索。研究小组还首次在原行星盘中成功探测到乙烯(C2H4)、丙炔(C3H4)和甲基自由基 CH3。该图突出显示了乙烷(C2H6)、甲烷(CH4)、丙炔(C3H4)、氰乙炔(HC3N)和甲基自由基 CH3 的探测结果。资料来源:NASA、ESA、CSA、R. Crawford(STScI)Aditya Arabhavi及其同事利用JWST的中红外光谱仪研究了ISO-ChaI 147周围行星形成盘的化学成分,ISO-ChaI 147是变色龙一号恒星形成区中一颗年轻的、太阳质量为0.11的恒星。研究人员发现,这颗恒星周围的内盘区域具有丰富的碳化学成分,包括乙烷和苯在内的 13 种含碳分子。碳氢化合物分子的丰富程度与所观测到的含氧分子的缺乏形成了鲜明对比,这表明该区域的碳氧比值大于 1。据研究小组称,这种高碳/氧比率表明磁盘内物质的径向迁移,很可能会影响在磁盘内形成的任何行星的主体成分。编译自/scitechdaily ... PC版: 手机版:

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韦伯望远镜发现年轻恒星ISO-ChaI 147周围的神秘碳宝库

韦伯望远镜发现年轻恒星ISO-ChaI 147周围的神秘碳宝库 这是一颗年轻恒星被气体和尘埃盘包围的艺术印象图。一个国际天文学家小组利用美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜研究了一颗被称为 ISO-ChaI 147 的年轻、质量极低的恒星周围的星盘。研究结果揭示了迄今为止在原行星盘中看到的最丰富的碳氢化合物化学成分。资料来源:NASA/JPL-Caltech一个国际天文学家小组利用美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)研究了一颗年轻的低质量恒星周围的气体和尘埃盘。研究结果揭示了迄今为止在这样一个盘中观测到的最大量的含碳分子。这些发现对这颗恒星周围可能形成的任何行星的潜在成分都有影响。对行星形成的影响岩质行星比气态巨行星更有可能在低质量恒星周围形成,因此它们是银河系中最常见恒星周围最常见的行星。人们对这类行星的化学性质知之甚少,它们可能与地球相似,也可能与地球大相径庭。天文学家希望通过研究形成这类行星的星盘,更好地了解行星的形成过程和由此产生的行星的成分。低质量恒星周围的行星形成盘很难研究,因为它们比高质恒星周围的盘更小更暗。一项名为"MIRI(中红外仪器)中红外盘巡天"(MINDS)的计划旨在利用韦伯望远镜的独特功能,在盘的化学物质清单和系外行星的特性之间架起一座桥梁。第一作者、荷兰格罗宁根大学的 Aditya Arabhavi 解释说:"与以前的红外空间望远镜相比,韦伯望远镜具有更好的灵敏度和光谱分辨率。这些观测在地球上是不可能实现的,因为来自圆盘的辐射被我们的大气层阻挡了。"美国国家航空航天局(NASA)詹姆斯-韦伯太空望远镜的中红外成像仪(MIRI)所揭示的ISO-ChaI 147恒星的光谱显示了迄今为止在原行星盘中所看到的最丰富的碳氢化合物化学成分,其中包括13种含碳分子。其中包括首次在太阳系外探测到的乙烷(C2H6)。研究小组还首次在原行星盘中成功探测到乙烯(C2H4)、丙炔(C3H4)和甲基自由基CH3。资料来源:NASA、ESA、CSA、R. Crawford(STScI)系外行星化学的突破性发现在一项新的研究中,该研究小组探索了一颗被称为 ISO-ChaI 147 的超低质量恒星周围的区域,这是一颗具有 100 万到 200 万年历史的恒星,其重量仅为太阳的 0.11 倍。韦伯的近红外成像仪揭示的光谱显示了迄今为止在原行星盘中看到的最丰富的碳氢化合物化学成分共有13种不同的含碳分子。研究小组的发现包括首次在太阳系外探测到乙烷(C2H6),以及乙烯(C2H4)、丙炔(C3H4)和甲基自由基CH3。Arabhavi补充说:"这些分子已经在太阳系中被探测到,比如在67P/Churyumov-Gerasimenko和C/2014 Q2(Lovejoy)等彗星中。韦伯望远镜让我们了解到,这些碳氢化合物分子不仅种类繁多,而且数量巨大。我们现在可以看到这些分子在行星摇篮中的舞动,这真是令人惊叹。这与我们通常想象的行星形成环境截然不同。"研究小组指出,这些结果对内盘的化学性质以及可能在那里形成的行星具有重大影响。由于韦伯望远镜揭示的内盘气体富含碳元素,因此行星可能形成的固体物质中的碳元素所剩无几。因此,可能在那里形成的行星最终可能是贫碳的。(地球本身就被认为是贫碳的)。同样来自格罗宁根大学的团队成员英格-坎普(Inga Kamp)补充说:"这与我们在太阳型恒星周围的星盘中看到的成分大相径庭,在太阳型恒星周围的星盘中,水和二氧化碳等含氧分子占主导地位。"这个天体证明,这是一类独特的天体。"团队成员、法国国家科学研究中心的 Agnés Perrin 补充说:"我们能在 600 多光年外的天体中探测到我们在地球上熟知的分子(如苯)的数量并对其进行量化,这真是不可思议。"未来研究方向下一步,科学团队打算将他们的研究扩展到更大样本的极低质量恒星周围的此类星盘,以加深他们对此类富碳陆地行星形成区域的常见性或奇特性的理解。研究小组成员、MINDS 计划首席研究员、德国马克斯-普朗克天文研究所的托马斯-亨宁解释说:"扩大研究范围还能让我们更好地了解这些分子是如何形成的。韦伯数据中的一些特征也仍未确定,因此需要更多的光谱分析来全面解释我们的观测结果"。这项工作还凸显了科学家跨学科合作的重要必要性。研究小组指出,这些结果和附带数据有助于其他领域(包括理论物理、化学和天体化学)解释光谱,并研究这一波长范围内的新特征。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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韦伯望远镜的近红外成像仪发现了由复杂的有机分子组成的冰化合物

韦伯望远镜的近红外成像仪发现了由复杂的有机分子组成的冰化合物 一个国际天文学家小组利用韦伯望远镜的中红外成像仪(MIRI)识别出了多种由乙醇(酒精)等复杂有机分子组成的冰化合物,还可能有醋酸(醋的一种成分)。这项工作建立在之前韦伯望远镜在寒冷、黑暗的分子云中探测到各种冰的基础上。这幅图像是由韦伯的中红外仪器(MIRI)拍摄的,拍摄的区域与被称为 IRAS23385 的大质量原恒星平行IRAS 2A 和 IRAS23385(在这幅图像中看不到)是一个国际天文学家小组最近的研究目标,该小组利用韦伯望远镜发现,在行星尚未形成的早期原恒星中存在着制造潜在宜居世界的关键因素。借助近红外成像仪前所未有的光谱分辨率和灵敏度,JOYS+(詹姆斯-韦伯对年轻原恒星的观测)计划单独确定了已被证实存在于星际冰层中的有机分子。这包括在固相中有力地探测到乙醛、乙醇、甲酸甲酯,以及可能存在的乙酸。资料来源:ESA/Webb、NASA、CSA、W. Rocha 等人(莱顿大学)复杂有机分子(COM)的起源是什么?由于包括本研究在固相中探测到的 COM 在内的几种 COM 以前都是在暖气相中探测到的,因此现在认为它们源于冰的升华。所谓升华,就是直接从固态变成气态,而不变成液态。因此,在冰中探测到 COMs 使天文学家对更好地了解太空中其他更大分子的起源充满希望。科学家们还热衷于探索,在原恒星演化的更晚阶段,这些 COM 在多大程度上被传送到行星上。与温暖的气态分子相比,冷冰中的COM被认为更容易从分子云转移到行星形成盘中。因此,这些冰COM可以被纳入彗星和小行星,而彗星和小行星又可能与正在形成的行星相撞,从而为生命的繁衍提供了可能。科学小组还检测到了更简单的分子,包括甲酸(会引起蚂蚁蜇伤的灼烧感)、甲烷、甲醛和二氧化硫。研究表明,二氧化硫等含硫化合物在推动原始地球的新陈代谢反应中发挥了重要作用。一个国际科学家小组利用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯-韦伯太空望远镜,在两颗原恒星周围发现了大量复杂的含碳(有机)分子。该图显示了两颗原恒星之一 IRAS 2A 的光谱。它包括固相中乙醛、乙醇、甲酸甲酯以及可能的乙酸的指纹。韦伯在那里探测到的这些分子和其他分子代表了制造潜在宜居世界的关键成分。资料来源:NASA、ESA、CSA、L. Hustak(STScI)类似于我们太阳系的早期阶段?尤其令人感兴趣的是,所研究的其中一个星源IRAS 2A被描述为一颗低质量的原恒星。因此,IRAS 2A 可能类似于我们太阳系的早期阶段。因此,在这颗原恒星周围发现的化学物质很可能存在于太阳系发展的最初阶段,后来被输送到原始地球。科学计划协调人之一、莱顿大学的 Ewine van Dishoeck 说:"所有这些分子都可能成为彗星和小行星的一部分,并在原恒星系统演化过程中,当冰物质向行星形成盘内输送时,最终形成新的行星系统。我们期待着在未来几年里利用更多的韦伯数据逐步追踪这条天体化学线索。"这些观测是为 JOYS+(詹姆斯-韦伯观测年轻原恒星)计划进行的。团队将这些成果献给团队成员哈罗德-林纳茨(Harold Linnartz),他在本文被接受后不久于2023年12月意外去世。这项研究成果于 3 月 13 日发表在《天文学与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)杂志上。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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NASA韦伯望远镜在尚未形成行星的早期原恒星中发现了多种分子与化合物

NASA韦伯望远镜在尚未形成行星的早期原恒星中发现了多种分子与化合物 原恒星固相中存在复杂有机分子(COMs)是几十年前通过实验室实验首次预测到的,其他空间望远镜也对这些分子进行了初步探测。其中包括韦伯早期释放科学冰河时代计划,该计划在迄今为止测量到的分子云中最黑暗、最寒冷的区域发现了多种多样的冰。韦伯望远镜的新发现现在,作为"JOYS+"(詹姆斯-韦伯观测年轻原恒星)计划的一部分,利用韦伯中红外成像仪(MIRI)前所未有的光谱分辨率和灵敏度,这些COM被逐一识别出来,并证实它们存在于星际冰层中。这包括在固相中检测到乙醛、乙醇(我们所说的酒精)、甲酸甲酯以及可能的乙酸(醋中的酸)。这张照片是由韦伯的中红外成像仪(MIRI)拍摄的,拍摄的是与被称为 IRAS23385 的大质量原恒星平行的区域。图片来源:ESA/韦伯、NASA、CSA、W. Rocha 等人(莱顿大学)"这一发现有助于解决天体化学中一个长期存在的问题,"团队负责人、荷兰莱顿大学的威尔-罗查(Will Rocha)说。"COMs在太空中的起源是什么?它们是在气相还是在冰中产生的?在冰中探测到 COMs 表明,冷尘粒表面的固相化学反应可以生成复杂的分子"。固相 COM 的意义由于包括本研究在固相中探测到的 COM 在内的几种 COM 以前都是在暖气相中探测到的,因此现在认为它们源于冰的升华。所谓升华,就是直接从固态变成气态,而不变成液态。因此,在冰中探测到 COMs 使天文学家对更好地了解太空中其他更大分子的起源充满希望。哈罗德-林纳茨(Harold Linnartz)多年来一直领导着莱顿的天体物理学实验室,并负责协调本研究中所用数据的测量工作。莱顿大学的 Ewine van Dishoeck 是 JOYS+ 计划的协调人之一,他分享说:"哈罗德特别高兴的是,在 COM 任务中,实验室工作可以发挥重要作用,因为它已经走过了漫长的历程。一个国际科学家小组利用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯-韦伯太空望远镜,在两颗原恒星周围发现了大量复杂的含碳(有机)分子。该图显示了两颗原恒星之一 IRAS 2A 的光谱。它包括固相中乙醛、乙醇、甲酸甲酯以及可能的乙酸的指纹。韦伯在那里探测到的这些分子和其他分子代表了制造潜在宜居世界的关键成分。资料来源:NASA、ESA、CSA、L. Hustak(STScI)科学家们还热衷于探索在原恒星演化的更晚阶段,这些 COM 在多大程度上被传送到行星上。与云层中的气体相比,冰层中的COM被更有效地传送到行星形成盘中。因此,彗星和小行星可以继承这些冰状 COM,而这些彗星和小行星又可能与正在形成中的行星相撞。在这种情况下,COM 可以被输送到这些行星上,有可能为生命的繁衍提供原料。科学小组还探测到了更简单的分子,包括甲烷、甲酸、二氧化硫和甲醛。特别是二氧化硫,使科学小组能够研究原恒星中的硫预算。此外,二氧化硫还具有前生物的意义,因为现有的研究表明,含硫化合物在推动原始地球的新陈代谢反应中发挥了重要作用。还检测到了负离子;它们是盐类的一部分,而盐类对于在更高温度下进一步发展复杂的化学性质至关重要。这表明冰层可能更加复杂,需要进一步研究。尤其令人感兴趣的是,所研究的其中一个星源 IRAS 2A 被描述为一颗低质量的原恒星。因此,IRAS 2A 可能与我们太阳系的原始阶段有相似之处。如果是这样的话,在这颗原恒星中发现的化学物种可能就存在于我们太阳系发展的最初阶段,后来被送到了原始地球上。van Dishoeck 说:"随着原恒星系统的演化,冰物质被向内输送到行星形成盘,所有这些分子都可能成为彗星和小行星的一部分,并最终形成新的行星系统。我们期待着在未来几年里利用更多的韦伯数据一步步追踪这条天体化学线索。"莱顿天文台的 Pooneh Nazari最近的其他工作也让天文学家们对发现冰的更多复杂性抱有希望,此前他从 Webb NIRSpec 数据中初步探测到了氰化甲酯和氰化乙酯。纳扎里说:"令人印象深刻的是,韦伯现在让我们能够进一步探测冰的化学成分,直至氰化物的水平,而氰化物是前生物化学的重要成分。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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窥探宇宙尘埃:詹姆斯-韦伯望远镜正在寻找新生行星

窥探宇宙尘埃:詹姆斯-韦伯望远镜正在寻找新生行星 这幅艺术家的作品展示了一颗气态巨行星的形成过程,它嵌在一颗年轻恒星周围尘埃环中的尘埃和气体盘中。由密歇根大学天文学家加布里埃尔-库格诺(Gabriele Cugno)领导的密歇根大学的一项研究将詹姆斯-韦伯太空望远镜瞄准了一颗名为 SAO 206462 的原恒星周围的原行星盘,希望能发现一颗正在形成中的气态巨行星。密歇根大学、亚利桑那大学和维多利亚大学领导的三项研究将JWST的图像与哈勃太空望远镜和智利阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)之前的观测结果相结合。在辅助观测的基础上,研究小组利用 JWST 观测了原行星盘 HL Tau、SAO 206462 和 MWC 758,希望能探测到任何可能正在形成的行星。在发表于《天文杂志》(The Astronomical Journal)的这些论文中,研究人员拼凑出了行星形成盘与原行星盘中心年轻恒星周围的气体和尘埃包层之间以前从未见过的相互作用。由麻省理工大学天文学家加布里埃尔-库格诺(Gabriele Cugno)领导的麻省理工大学研究将JWST瞄准了一颗名为SAO 206462的原恒星周围的盘。在那里,研究人员可能发现了一颗正在原行星盘中形成的候选行星但这并不是他们期望发现的行星。"一些模拟结果表明,这颗行星应该在圆盘内,质量大、体积大、温度高、亮度高。但我们没有发现它。这意味着,要么这颗行星比我们想象的要冷得多,要么它可能被某些物质遮挡住了,使我们无法看到它,"库格诺说,他也是这三篇论文的共同作者。"我们发现的是一颗不同的候选行星,但我们无法百分之百确定它是一颗行星,还是一颗模糊的背景恒星或星系污染了我们的图像。未来的观测将帮助我们准确了解我们所看到的是什么"。天文学家过去曾对这个圆盘进行过观测,特别是哈勃太空望远镜、斯巴鲁望远镜、甚大望远镜和 ALMA。这些观测结果表明,圆盘由两个强螺旋组成,很可能是由一颗正在形成的行星发射的。马萨诸塞大学的研究小组预计发现的这颗行星属于气态巨行星,主要由氢和氦组成,类似于太阳系中的木星。两只旋臂从SAO 206462周围富含气体的盘中伸出,SAO 206462是一颗位于豺狼座的年轻恒星。这幅由斯巴鲁望远镜及其 HiCIAO 仪器获取的图像首次显示了环星盘中的螺旋臂。图像追踪了恒星发出并散射在星盘表面的光线。星盘本身的直径约为140亿英里,约为太阳系中冥王星轨道的两倍。图片来源:NAOJ/Subaru库格诺说:"问题是,我们要探测的东西比恒星暗淡几十万倍,甚至几百万倍。这就像试图探测灯塔旁边的一个小灯泡一样。"为了更近距离地观察这个圆盘,研究小组使用了 JWST 上的一个名为 NIRCam 的仪器。NIRCam可探测红外光,天文学家利用该仪器采用了一种称为角差分成像的技术。这种技术既可以用来探测行星的热辐射就像研究小组探测候选行星那样,也可以用来探测与落到行星上并高速撞击行星表面的物质有关的特定发射线。库格诺说:"当物质落到行星上时,会在表面产生震动,并发出特定波长的发射线。我们使用一组窄带滤光片来探测这种吸积。以前曾在地面上用光学波长进行过这种探测,但这是第一次用 JWST 在红外波段进行探测。"维多利亚大学的这篇论文由天文学学生卡姆林-穆林(Camryn Mullin)领导,描述了年轻恒星HL Tau周围的圆盘图像。"HL Tau 是我们探测器中最年轻的系统,周围仍有密集的尘埃和气体流入星盘,"三项研究的共同作者穆林说:"我们对利用 JWST 可以看到周围物质的详细程度感到惊讶,但不幸的是,这掩盖了潜在行星的任何信号。"众所周知,HL Tau 的星盘上有几个太阳系规模的星环和缝隙,可能孕育着行星。"虽然有大量证据表明行星正在形成,但HL Tau太年轻了,有太多的尘埃介入,无法直接看到行星,"寻找正在形成的行星的观测活动的主要研究者、亚利桑那大学斯图尔特天文台的天文学家Jarron Leisenring说。"我们已经开始观测其他有已知行星的年轻系统,以帮助形成更完整的图像。"然而,令研究小组惊讶的是,JWST 揭示了一个不同特征的意想不到的细节:原恒星包膜,据莱森林称,它本质上是年轻恒星周围刚刚开始凝聚的尘埃和气体的密集流入。在引力的作用下,星际介质中的物质向内坠落到恒星和星盘上,成为行星及其前身的原材料。由美国宇航局哈勃/萨根研究员凯文-瓦格纳(Kevin Wagner)领导的亚利桑那大学斯图尔特天文台的研究对MWC 758的原行星盘进行了检查。与 SAO 206462 类似,由亚利桑那大学领导的研究小组之前的观测也发现了在盘中形成的螺旋臂,暗示着有一颗大质量行星围绕着它的主恒星运行。研究人员说,虽然在最近的观测中没有在圆盘中探测到新的行星,但这种灵敏度是开创性的,因为它使他们能够对可疑行星施加最严格的限制。首先,这些结果排除了在 MWC 758 的外部区域存在其他行星的可能性,这与一颗巨行星驱动旋臂的情况是一致的。这三项研究的合著者瓦格纳说:"在所有三个系统中都没有探测到行星,这告诉我们,造成缝隙和旋臂的行星要么离它们的宿主恒星太近,要么太暗,无法用JWST观测到。如果后者属实,那就告诉我们它们的质量相对较低、温度较低、被尘埃笼罩,或者是三者的某种组合MWC 758很可能就是这种情况"。捕捉正在形成中的行星非常重要,因为天文学家不仅可以收集到关于行星形成过程的信息,还可以收集到关于化学元素如何在整个行星系统中分布的信息。"像太阳这样的恒星中,只有大约15%拥有像木星这样的行星。了解它们是如何形成和演化的,并完善我们的理论确实非常重要,"三项研究的共同作者、麻省理工大学天文学家迈克尔-迈耶(Michael Meyer)说。"一些天文学家认为,这些气态巨行星调节着向在星盘内部形成的岩质行星输送水的过程。迈耶说,了解气态巨行星是如何塑造这些星盘的,将有助于天文学家最终了解原行星盘的性质和演化过程,这些原行星盘后来产生了岩质类地行星。库格诺说:"基本上,在我们以足够高的分辨率和灵敏度观测到的每一个星盘中,我们都能看到大型结构,如间隙、星环,在SAO 206462的情况下,还有螺旋状结构。这些结构中的大部分(如果不是全部的话)都可以用形成中的行星与磁盘物质相互作用来解释,但也存在其他不涉及巨行星存在的解释。"如果我们最终能够看到这些行星,我们就能将其中的一些结构与正在形成的伴星联系起来,并将形成过程与其他系统在更晚阶段的特性联系起来。我们最终可以把这些点联系起来,了解行星和行星系统作为一个整体是如何演化的"。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到行星形成的最后阶段

詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到行星形成的最后阶段 这幅艺术家的作品展示了位于半人马座(The Centaur)南部活动星系 NGC 3783 中心的超大质量黑洞的周围环境。利用欧洲南方天文台智利帕拉纳尔天文台的甚大望远镜干涉仪进行的新观测不仅揭示了黑洞周围的热尘埃环,还揭示了极区的冷物质风。图片来源:ESO/M. 科恩梅瑟而木星、土星、天王星和海王星则主要含有气体。但科学家们很早就知道,行星形成盘一开始的气体质量是固体质量的 100 倍,这就引出了一个紧迫的问题: 大部分气体何时以及如何离开新生的行星系统?揭开行星盘的秘密亚利桑那大学月球与行星实验室的纳曼-巴加(Naman Bajaj)领导的一项发表在《天文杂志》上的新研究给出了答案。研究小组利用詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)获得了这样一个新生行星系也被称为周星盘的图像,这个行星系正在积极地将气体分散到周围空间。亚利桑那大学月球与行星实验室的二年级博士生巴加说:"知道气体何时散去非常重要,因为这能让我们更好地了解气态行星有多少时间来消耗周围环境中的气体。JWST可以帮助我们揭示行星是如何形成的。"行星的形成过程巴加表示,在行星系统形成的早期阶段,行星凝聚在年轻恒星周围的气体和微尘旋转盘中。这些微粒聚集在一起,形成越来越大的块状物,称为行星体。随着时间的推移,这些行星体碰撞并粘连在一起,最终形成行星。形成的行星的类型、大小和位置取决于可用物质的数量及其在星盘中停留的时间。因此,简而言之,行星形成的结果取决于星盘的演化和散布。这一发现的核心是对 T Cha 星的观测,这是一颗年轻的恒星相对于年龄约为 46 亿岁的太阳而言被一个侵蚀的周星盘所包围,其显著特征是巨大的尘埃间隙,横跨约 30 个天文单位(或 au),1 au 是地球与太阳之间的平均距离。巴加和他的研究小组首次拍摄到了盘风的图像,盘风是指气体缓慢离开行星形成盘时的图像。天文学家们利用了望远镜对原子发出的光的敏感性,当高能辐射(例如星光)将一个或多个电子从原子核中剥离时,原子就会发出光。这种现象被称为电离,电离过程中发出的光可以被用作一种化学"指纹"在 T Cha 系统中,可以追踪到两种惰性气体氖和氩。研究小组在论文中写道,这次观测也是首次在行星形成盘中探测到氩的双重电离。Bajaj说:"我们图像中的氖特征告诉我们,圆盘风来自远离圆盘的扩展区域。这些风的驱动力可能是高能光子本质上是恒星发出的流光或者是行星形成盘中穿梭的磁场"。恒星影响和不断演变的星盘为了区分这两种影响,由荷兰莱顿大学博士后研究员安德鲁-塞勒克(Andrew Sellek)领导的同一研究小组对恒星光子(即年轻恒星发出的强光)驱动的散布进行了模拟。他们将这些模拟结果与实际观测结果进行了比较,发现高能恒星光子的散布可以解释观测结果,因此不能排除这种可能性。该研究得出结论,每年从 T Cha 星盘散逸的气体量相当于地球上的月球。这些结果将发表在一篇配套论文中,目前正在《天文杂志》上进行审查。虽然在许多其他天体中都探测到了霓虹信号,但直到2007年,LPL的教授伊拉利亚-帕斯库奇(Ilaria Pascucci)利用JWST的前身NASA的斯皮策太空望远镜首次发现了霓虹信号,并很快将其确定为磁盘风的示踪剂之后,人们才知道霓虹信号起源于低质量行星形成的磁盘。这些早期发现改变了研究工作的重点,即了解周星盘的气体散布。帕斯库奇是最新观测项目的首席研究员,也是本文所报道的出版物的合著者之一。帕斯库奇说:"我们利用詹姆斯-韦伯太空望远镜发现了空间分辨氖发射,并首次探测到了双电离氩,这可能会成为改变我们对气体如何从行星形成盘中清除的理解的下一步。这些见解将帮助我们更好地了解太阳系的历史和对太阳系的影响。"此外,该研究小组还发现,T Cha 的内盘正在以几十年的极短时间尺度演化;他们发现 JWST 观测到的光谱与 Spitzer 早期探测到的光谱不同。据领导这项正在进行的工作的LPL二年级博士生谢承彦(Chengyan Xie)说,这种不匹配可以用T Cha内部一个不对称的小圆盘来解释,在两次观测之间的短短17年里,这个圆盘失去了一些质量。谢说:"与其他研究一样,这也暗示着T Cha的圆盘正处于演化的末期。"我们也许能在有生之年见证T Cha内盘所有尘埃质量的消散。"编译自/scitechdaily ... PC版: 手机版:

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韦伯太空望远镜揭示塑造行星系统的无形力量

韦伯太空望远镜揭示塑造行星系统的无形力量 詹姆斯-韦伯太空望远镜的 NIRCam 仪器看到的猎户座星云内部区域。资料来源:NASA、ESA、CSA、数据缩减和分析:PDRs4All ERS 小组;图形处理 S. Fuenmayor通过观测一个名为d203-506的原行星盘,他们发现了大质量恒星在形成不到一百万年的行星系统过程中所起的关键作用。这项研究由图卢兹国家科学研究中心(CNRS)的奥利维尔-贝内(Olivier Berné)博士领导,以《在原行星盘中观测到的远紫外光驱动的光蒸发流》为题发表在《科学》杂志上。这些恒星的质量大约是太阳的十倍,更重要的是,它们的光亮度是太阳的十万倍,在这些系统附近形成的任何行星都会受到非常强烈的紫外线辐射。根据行星系中心恒星的质量,这种辐射既可以帮助行星的形成,也可以通过分散行星的物质来阻止它们的形成。在猎户座星云中,科学家们发现,由于大质量恒星的强烈辐照,类似木星的行星将无法在行星系 d203-506 中形成。该团队由来自仪器、数据缩减和建模等领域的众多专家组成。JWST 的数据与阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)收集的数据相结合,以确定气体中的物理条件。计算得出的星盘质量损失速度意味着,整个星盘的蒸发速度将快于一颗巨行星的形成速度。科隆大学天体物理研究所的 Yoko Okada 博士说:"团队多年来做出了许多贡献,包括制定观测计划和评估数据,这些成果的取得令人欣喜,标志着我们在了解行星系统的形成方面迈出了重要一步。"猎户座星云中的 JWST 数据非常丰富,让科学家们忙于在恒星和行星形成以及星际介质演化领域进行各种详细分析。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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