韦伯太空望远镜揭示了行星形成的尘埃遗迹

韦伯太空望远镜揭示了行星形成的尘埃遗迹这两张图片是AUMic周围的尘埃碎片盘,AUMic是一颗红矮星,位于32光年外的显微镜星座南部。研究小组使用韦伯的近红外相机(NIRCam)来研究AUMic。NIRCam的日冕仪阻挡了中心恒星的强光,使研究小组能够研究非常接近该恒星的区域。被遮挡住的恒星的位置在每张图像的中心用一个白色的图形标记出来。被日冕仪遮挡的区域用一个虚线圈表示。韦伯提供了3.56微米(顶部,蓝色)和4.44微米(底部,红色)的图像。研究小组发现,圆盘在较短或"较蓝"的波长下更亮,这可能意味着它含有大量细小的尘埃,在散射较短波长的光时更有效。NIRCam图像使研究人员能够追踪这个直径为60个天文单位(56亿英里)的圆盘,它离恒星的距离为5个天文单位(4.6亿英里)--相当于我们太阳系中木星的轨道。这些图像比研究小组预期的更详细、更明亮,科学家们能够在比预期的更靠近恒星的地方对圆盘进行成像。有关的恒星系统,AUMicroscopii或AUMic位于32光年外的Microscopium星座南部。它的年龄大约为2300万年,这意味着行星的形成已经结束,因为这一过程通常需要不到1000万年。这颗恒星有两颗已知的行星,由其他望远镜发现。剩下的尘埃碎片盘是剩余的行星碎片之间碰撞的结果--相当于我们太阳系中的尘埃的更大质量,创造了一种被称为黄道光的现象。"一个碎片盘通过行星个体的碰撞不断得到补充。通过研究它,我们得到了一个了解这个系统最近动态历史的独特窗口,"美国宇航局戈达德太空飞行中心的凯伦-劳森说,他是这项研究的主要作者,也是研究AUMic的研究小组成员。美国宇航局戈达德空间飞行中心的JoshSchlieder说:"这个系统是极少数拥有已知系外行星的年轻恒星和碎片盘的例子之一,它足够近,足够亮,可以使用韦伯独特的强大仪器进行全面研究。"研究小组使用韦伯的近红外相机(NIRCam)来研究AUMic。在NIRCam的日冕仪的帮助下,他们能够研究非常接近恒星的区域,因为日冕仪可以阻挡中心恒星的强光。NIRCam的图像使研究人员能够追踪到距离恒星5个天文单位(4.6亿英里)的圆盘--相当于我们太阳系中木星的轨道。这些由韦伯近红外相机(NIRCam)拍摄的围绕AUMicroscopii星的圆盘的日冕图像,显示了罗盘箭头、比例尺和颜色键供参考。北方和东方的罗盘箭头显示了图像在天空中的方向。请注意,相对于地面地图上的方向箭头(从上面看),天空中的北和东之间的关系(从下面看)是翻转的。比例尺是以天文单位标注的,也就是A.U.,这是地球和太阳之间的平均距离。这张图片中显示的视野大约是100A.U.的范围。这张图片显示的是不可见的近红外和中红外波长的光,已经转化为可见光的颜色。色键显示了收集光线时使用了哪些NIRCam滤镜。每个滤镜名称的颜色是用来表示通过该滤镜的红外光的可见光颜色。研究人员表示:"我们第一次看到的数据远远超过了预期。它比我们预期的更加详细。它比我们预期的更亮。我们探测到的圆盘比我们预期的要近。我们希望随着我们的深入挖掘,会有一些我们没有预测到的更多惊喜。"观测计划获得了3.56和4.44微米波长的图像。研究小组发现,圆盘在较短的波长下更亮,或者说"更蓝",这可能意味着它含有大量的细小灰尘,在散射较短波长的光时更有效。这一发现与之前的研究结果一致,后者发现来自AUMic的辐射压力--与更大质量的恒星的辐射压力不同--不会强大到足以将细小的尘埃从盘中喷出。虽然探测到圆盘很重要,但研究小组的最终目标是寻找宽轨道的巨行星,类似于木星、土星或我们太阳系的冰巨行星。这样的世界非常难以用过境法或径向速度法在遥远的恒星周围探测到。"这是我们第一次真正具有直接观测宽轨道行星的敏感性,这些行星的质量明显低于木星和土星。"劳森解释说:"在低质量恒星周围直接成像方面,这确实是一个新的、未知的领域。"这些结果将在今天美国天文学会第241次会议的一个新闻发布会上公布。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339865.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339865.htm

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韦伯太空望远镜揭示岩石行星可在极端环境中形成

韦伯太空望远镜揭示岩石行星可在极端环境中形成天文学家发现了一系列分子,它们都是岩石行星的组成成分。太空是一个严酷的环境,但有些区域比其他区域更加严酷。一个被称为龙虾星云的恒星形成区孕育着银河系中一些质量最大的恒星。大质量恒星的温度更高,因此会发出更多的紫外线(UV)。这些紫外线照射着附近恒星周围的行星形成盘。天文学家预计紫外线会分解许多化学分子。然而,詹姆斯-韦伯太空望远镜在这样一个星盘中检测到了多种分子,包括水、一氧化碳、二氧化碳、氰化氢和乙炔。这些分子是岩石行星的构成成分之一。这是艺术家绘制的年轻恒星被原行星盘包围的图像,行星正在原行星盘中形成。图片来源:ESO一个国际天文学家小组利用美国国家航空航天局的詹姆斯-韦伯太空望远镜,首次观测到在银河系最极端环境中的一个圆盘的高度辐照内部、岩石行星形成区域中的水和其他分子。这些结果表明,岩质行星形成的条件可能发生在比以前想象的更广泛的环境中。这是詹姆斯-韦伯太空望远镜"极端紫外环境"(XUE)计划的首批研究成果,该计划主要研究大质量恒星形成区中行星形成盘(由气体、尘埃和大块岩石组成的巨大旋转云团,行星在此形成和演化)的特征。这些区域很可能代表了大多数行星系统的形成环境。了解环境对行星形成的影响对于科学家深入了解不同类型系外行星的多样性非常重要。XUE计划的目标是龙虾星云(又称NGC6357)三个区域中的共15个盘状星团,这是一个大型发射星云,距离地球大约5500光年,位于天蝎座。龙虾星云是最年轻、最近的大质量恒星形成群之一,也是银河系中一些质量最大恒星的所在地。大质量恒星的温度更高,因此会发出更多的紫外线(UV)辐射。这会分散气体,使圆盘的预期寿命短至一百万年。有了韦伯望远镜,天文学家现在可以研究紫外线辐射对太阳等恒星周围原行星盘内部行星形成区域的影响。德国马克斯-普朗克天文学研究所的玛丽亚-克劳迪娅-拉米雷斯-坦努斯(MaríaClaudiaRamírez-Tannus)说:"韦伯望远镜是唯一具有空间分辨率和灵敏度来研究大质量恒星形成区行星形成盘的望远镜。"天文学家们的目标是利用韦伯中红外仪器(MIRI)上的中分辨率分光计来描述龙虾星云中的岩石行星形成盘区的物理特性和化学成分。第一项成果的重点是位于Pismis24星团中被称为XUE1的原行星盘。研究小组成员、瑞典斯德哥尔摩大学的ArjanBik补充说:"只有中红外成像仪的波长范围和光谱分辨率才能让我们探测到岩质行星形成的温热气体和尘埃的分子清单和物理条件。"由于"XUE1"位于NGC6357中几颗大质量恒星附近,科学家们预计它在整个生命周期中一直暴露在大量紫外线辐射下。然而,在这种极端环境下,研究小组仍然检测到了一系列分子,而这些分子正是构成陆地行星的基石。研究小组成员、荷兰拉德布德大学的伦斯-沃特斯(RensWaters)说:"我们发现,薛厄一号周围的内盘与附近恒星形成区的内盘非常相似。我们探测到了水和其他分子,如一氧化碳、二氧化碳、氰化氢和乙炔。不过,发现的辐射比一些模型预测的要弱。这可能意味着外盘半径较小。"拉德布德大学的LarsCuijpers补充说:"我们感到惊讶和兴奋,因为这是在这种极端条件下首次探测到这些分子。研究小组还在星盘表面发现了部分结晶的硅酸盐小尘埃。这被认为是岩石行星的组成部分。"这些结果对于岩质行星的形成来说是个好消息,因为科学小组发现,内盘的条件与位于恒星形成区附近、只有低质量恒星形成的、经过充分研究的盘中的条件相似。这表明岩质行星可以在比以前认为的更广泛的环境中形成。研究小组指出,"XUE"计划的其余观测对于确定这些条件的共性至关重要。拉米雷斯-坦努斯说:"XUE1向我们表明,形成岩质行星的条件是存在的,所以下一步就是检查这种情况有多普遍。我们将观测同一区域的其他星盘,以确定观测到这些条件的频率"。这些结果已发表在《天体物理学报》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401283.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1401283.htm

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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(TheCentaur)南部活动星系NGC3783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(NamanBajaj)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TCha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),1au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TCha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(AndrewSellek)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TCha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(IlariaPascucci)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,TCha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(ChengyanXie)说,这种不匹配可以用TCha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TCha的圆盘正处于演化的末期。"我们也许能在有生之年见证TCha内盘所有尘埃质量的消散。"编译自/scitechdaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425634.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1425634.htm

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NASA韦伯太空望远镜探测到岩石行星形成区的水蒸气

NASA韦伯太空望远镜探测到岩石行星形成区的水蒸气美国国家航空航天局(NASA)詹姆斯-韦伯太空望远镜的中红外仪器(MIRI)收集到的新数据探测到了该系统内盘的水蒸气,距离恒星不到1亿英里(1.6亿公里)--这正是岩质陆地行星可能形成的区域。(值得注意的是,这是首次在一个已被证实拥有两颗或更多原行星的圆盘的陆地区域检测到水。"我们曾在其他星盘中看到过水,但没有在如此近距离和目前正在形成行星的系统中看到过水。在韦伯望远镜之前,我们无法进行这种测量,"第一作者、德国海德堡马克斯-普朗克天文学研究所(MPIA)的朱莉娅-佩罗蒂(GiuliaPerotti)说。"这一发现极其令人兴奋,因为它探测到了与地球类似的岩质行星通常形成的区域,"该论文的共同作者、马克斯-普朗克天文学研究所所长托马斯-亨宁补充说。亨宁是韦伯中红外探测器(MIRI)的联合首席研究员,该探测器进行了探测,他也是采集数据的MINDS(MIRI中红外盘巡天)计划的首席研究员。利用韦伯中红外光谱仪(MIRI)获得的PDS70的原行星盘光谱显示了许多水蒸气发射线。科学家们确定,水位于该系统的内盘,距离恒星不到1亿英里--该区域可能正在形成岩质的类地行星。资料来源:NASA、ESA、CSA、JosephOlmsted(STScI)PDS70是一颗K型恒星,比太阳温度低,估计年龄为540万年。就具有行星形成盘的恒星而言,这颗恒星的年龄相对较大,因此水蒸气的发现令人吃惊。随着时间的推移,行星形成盘中的气体和尘埃含量会逐渐减少。要么是中心恒星的辐射和风将这些物质吹走,要么是尘埃长成更大的物体,最终形成行星。由于之前的研究未能在类似老化的星盘中心区域探测到水,天文学家怀疑水可能无法在严酷的恒星辐射中存活,从而导致形成岩石行星的环境变得干燥。天文学家尚未在PDS70的内盘中探测到任何正在形成的行星。不过,他们确实看到了以硅酸盐形式存在的建造岩石世界的原材料。水蒸气的探测意味着,如果岩质行星正在那里形成,那么它们从一开始就有水可用。"我们发现了相对较多的小尘粒。结合我们对水蒸气的探测,内盘是一个非常令人兴奋的地方,"合著者、荷兰拉德布德大学的伦斯-沃特斯(RensWaters)说。这些水的起源于哪里?这一发现提出了水从何而来的问题。MINDS小组考虑了两种不同的情况来解释他们的发现。一种可能是,水分子是在氢原子和氧原子结合时在我们探测到的地方形成的。第二种可能是,包裹着冰的尘埃粒子正从低温的外盘被传送到高温的内盘,在那里水冰升华并变成水蒸气。这种运输系统将是令人惊讶的,因为尘埃必须穿过两颗巨行星所形成的巨大空隙。这一发现提出的另一个问题是,在恒星的紫外线照射下,任何水分子都会被击碎,那么水是如何在如此靠近恒星的地方存活下来的呢?最有可能的是,周围的物质如尘埃和其他水分子起到了保护作用。因此,在PDS70内盘探测到的水可以在被破坏后存活下来。最终,研究小组将使用韦伯望远镜的另外两台仪器--NIRCam(近红外照相机)和NIRSpec(近红外摄谱仪)来研究PDS70系统,以求获得更深入的了解。这些观测是第1282号保证时间观测计划的一部分。这一发现已发表在《自然》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372995.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372995.htm

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韦伯望远镜揭开螺旋星系NGC 5068恒星形成过程的秘密

韦伯望远镜揭开螺旋星系NGC5068恒星形成过程的秘密在詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄的这张图片上,尘埃和明亮的星团组成了一道精致的轨迹。这些明亮的气体和恒星卷须属于条形螺旋星系NGC5068,在这张图片的左上方可以看到其明亮的中央条形,这是韦伯的两个仪器的合成图。美国宇航局局长比尔-纳尔逊于6月2日在波兰华沙哥白尼科学中心与学生举行的活动中透露了这一图像。在这张由詹姆斯-韦伯太空望远镜的MIRI仪器拍摄的棒状螺旋星系NGC5068的图像中,螺旋星系的尘埃结构和包含新形成的星团的发光气体泡尤为突出。三颗小行星的轨迹闯入了这张图片,表现为蓝绿色的小红点。小行星出现在这样的天文图像中,是因为它们比遥远的目标更接近望远镜。当韦伯捕捉到天文物体的几张图像时,小行星就会移动,所以它在每一帧图像中显示的位置略有不同。在诸如这张来自MIRI的图像中,它们会更明显一些,因为许多恒星在中红外波长下并不像在近红外或可见光下那么明亮,所以小行星在恒星旁边更容易看到。一条线索就在银河系的条形图下面,还有两条在左下角。资料来源:ESA/Webb,NASA和CSA,J.Lee和PHANGS-JWST团队NGC5068距离地球约2000万光年,位于室女座。这个星系中央明亮的恒星形成区域的图像是创建天文宝库活动的一部分,宝库指的是是对附近星系中恒星形成的观测。这些观测对天文学家来说特别有价值,原因有二。首先是因为恒星的形成是天文学中许多领域的基础,从恒星之间的脆弱等离子体的物理学到整个星系的演变。通过观察附近星系中恒星的形成,天文学家们希望通过韦伯提供的一些首批数据来启动重大的科学进展。从詹姆斯-韦伯太空望远镜的NIRCam仪器上看到的这个条形螺旋星系NGC5068,上面布满了该星系的大量恒星,沿着其明亮的中央条形区域最为密集,同时还有被内部年轻恒星照亮的燃烧的红色气体云。这个星系的近红外图像被构成NGC5068核心的巨大的老式恒星聚集所填充。NIRCam的敏锐视觉使天文学家能够透过银河系的气体和尘埃来仔细检查它的恒星。密集而明亮的尘埃云沿着旋臂的路径分布:这些是HII区域,是氢气的集合体,新的恒星正在那里形成。年轻的、有活力的恒星将它们周围的氢气电离,形成了这种红色的光芒。资料来源:欧空局/韦伯,NASA和CSA,J.Lee和PHANGS-JWST团队韦伯的观测建立在使用包括哈勃太空望远镜和地面观测站在内的其他研究之上。韦伯收集了19个附近的成星星系的图像,然后天文学家可以将这些图像与哈勃的10000个星团的图像、甚大望远镜(VLT)对20000个成星发射星云的光谱图以及阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)识别的12000个黑暗、密集的分子云的观测相结合。这些观测跨越了电磁波谱,给了天文学家一个前所未有的机会来拼凑恒星形成的细枝末节。由于韦伯能够透过笼罩着新生恒星的气体和尘埃,它特别适合于探索恒星形成的过程。恒星和行星系统是在旋转的气体和尘埃云中诞生的,对于像哈勃或VLT这样的可见光观测站来说是不透明的。韦伯的两个仪器--MIRI(中红外仪器)和NIRCam(近红外相机)--在红外波长上的敏锐视觉使天文学家能够直接看到NGC5068中巨大的尘埃云,并捕捉到发生的恒星形成过程。这张图片结合了这两台仪器的能力,提供了一个真正独特的NGC5068的组成情况。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363483.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1363483.htm

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NASA韦伯太空望远镜发现神秘星团尘埃带中的星体形成

NASA韦伯太空望远镜发现神秘星团尘埃带中的星体形成天文学家对这个区域进行了探测,因为SMC内的金属条件和数量类似于数十亿年前的星系,在宇宙中被称为"宇宙正午"的时代,当时恒星形成处于高峰期。大爆炸后约20至30亿年,星系正在以惊人的速度形成恒星。当时发生的恒星形成的焰火仍然塑造着我们今天看到的星系。大学空间研究协会的天文学家和研究小组的主要调查员玛格丽特-梅克斯纳说:"一个宇宙正午时期的星系不会像小麦哲伦云那样有一个NGC346;它将有成千上万个"像这样的恒星形成区。"但是,即使NGC346现在是其星系中唯一一个疯狂形成恒星的大规模星团,它也为我们提供了一个很好的机会来探测宇宙正午时分的条件。"通过观察仍在形成过程中的原生星,研究人员可以了解SMC中的恒星形成过程是否与我们在银河系中观察到的不同。以前对NGC346的红外研究主要集中在超过我们太阳质量的5到8倍的原生星上。爱丁堡皇家天文台英国天文学技术中心的奥利维亚-琼斯说:"有了韦伯,我们可以探测到重量较轻的原星,小到我们太阳的十分之一,看看它们的形成过程是否受到较低金属含量的影响。"随着恒星的形成,它们从周围的分子云中收集气体和尘埃,这些气体和尘埃在韦伯的图像中看起来更像是带状。这些物质聚集成一个吸积盘,为中心原星提供能量。天文学家已经探测到了NGC346内原星周围的气体,但是韦伯的近红外观测标志着他们第一次在这些盘中也探测到了尘埃。这张由韦伯近红外相机(NIRCam)拍摄的NGC346星团的图像,显示了罗盘箭头、比例尺和颜色键供参考。北方和东方的罗盘箭头显示了图像在天空中的方向。请注意,相对于地面地图上的方向箭头(从下往上看),天空中的北和东之间的关系是翻转的(从上面看)。右下角是一个标尺,标示为50光年,15帕秒。比例尺的长度大约是图像总宽度的五分之一。图像下方是一个颜色键,显示了哪些NIRCam滤镜被用来创建图像,以及每个滤镜的可见光颜色。从左到右,NIRCam滤光片是:F200W是蓝色;F277W是绿色;F335M是橙色,而F444W是红色。欧洲航天局的吉多-德-马奇(GuidoDeMarchi)说:"我们看到的不仅是恒星的组成部分,而且还有可能是行星的组成部分。而且,由于小麦哲伦云在宇宙正午时分具有与星系类似的环境,因此,岩质行星有可能在宇宙中比我们想象的更早形成。"该团队还有来自韦伯的NIRSpec仪器的光谱观测,他们正在继续分析,这些数据预计将提供新的见解,了解加入个别原恒星的物质,以及紧紧围绕原恒星的环境。这些结果于1月11日在美国天文学会第241次会议的一个新闻发布会上公布。这些观测是作为1227计划的一部分获得的。詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上最先进的太空科学观测站。它将揭开我们太阳系的秘密,探索其他恒星周围的遥远世界,并揭开我们宇宙的神秘结构和起源以及人类在其中的地位。该项目是由美国国家航空航天局领导的一项合作努力,欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局也参与其中。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340027.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1340027.htm

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韦伯太空望远镜首次拍摄到了一个古老行星形成盘产生的风

韦伯太空望远镜首次拍摄到了一个古老行星形成盘产生的风詹姆斯-韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope)的突破性观测揭示了行星形成盘中的气体风散布情况,加深了我们对行星形成动力学和盘演化的理解。(图片来源:ESO/M.Kornmesser以前曾拍摄过该星盘的图像,但还没有拍摄过来自旧星盘的风。了解气体的散逸时间非常重要,因为它可以限制新生行星消耗周围气体的时间。从侵蚀的TCha盘中获得的启示这一发现的核心是对TCha的观测,TCha是一颗年轻的恒星(相对于太阳而言),它被一个侵蚀性的圆盘包裹着,圆盘上有巨大的尘埃间隙,半径约为30个天文单位。天文学家首次利用惰性气体氖(Ne)和氩(Ar)的四条线对分散的气体(又称风)进行了成像,其中一条线是首次在行星形成盘中探测到的。NeII]的图像显示,风来自星盘的一个扩展区域。该研究小组都是由IlariaPascucci(亚利桑那大学)领导的JWST计划的成员,他们也有兴趣了解这一过程是如何发生的,以便更好地了解太阳系的历史和对太阳系的影响。纳曼说:"这些风可能是由高能恒星光子(恒星的光)驱动的,也可能是由编织行星形成盘的磁场驱动的。"来自SETI研究所的乌玛-戈尔蒂(UmaGorti)数十年来一直在进行有关星盘散布的研究,并与她的同事一起预测了JWST现在探测到的强氩发射。她说:"很高兴终于能够解开风中的物理条件,了解它们是如何发射的。詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)是一个尖端的天文观测站,旨在揭开宇宙的奥秘,从星系、恒星和行星的形成到系外行星潜在生命迹象的探测。它将于2021年12月发射升空,是未来十年中最重要的空间科学观测站,在哈勃太空望远镜的基础上拥有更强大的仪器和更广泛的观测能力。资料来源:美国国家航空航天局行星系统的演变像太阳系这样的行星系统中,岩石天体似乎比富含气体的天体要多。在太阳周围,这些天体包括内行星、小行星带和柯伊伯带。但科学家们早就知道,行星形成盘一开始的气体质量是固体质量的100倍,这就引出了一个急切需要解答的问题:大部分气体是何时以及如何离开行星盘/行星系统的?在行星系统形成的早期阶段,行星在年轻恒星周围的气体和微尘旋转盘中凝聚。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。行星形成的类型、大小和位置取决于可用物质的数量以及在星盘中停留的时间。因此,行星形成的结果取决于星盘的演化和散布。同一小组在莱顿天文台的安德鲁-塞勒克博士领导的另一篇论文中,对恒星光子驱动的散布进行了模拟,以区分这两种散布。他们将这些模拟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。安德鲁介绍说:"事实证明,JWST对所有四条线的同时测量对于确定风的特性至关重要,并帮助我们证明了大量气体正在被分散。根据研究人员的计算,每年扩散的气体相当于月球的质量。《天文》杂志目前正在审查一篇配套论文,该论文将详细介绍这些结果。变革性发现与未来展望2007年,利用斯皮策太空望远镜首次在几个行星形成盘中发现了[NeII]线,亚利桑那大学的项目负责人Pascucci教授很快将其确定为一种风的示踪剂;这改变了以了解盘气体扩散为重点的研究工作。利用JWST发现空间分辨[NeII]和首次探测到[ArIII]可能会成为改变我们对这一过程的理解的下一步。此外,该研究小组还发现,TCha的内盘正在以几十年的极短时间尺度演化;他们发现TCha的JWST光谱与早期的Spitzer光谱不同。这项正在进行的研究的第一作者、亚利桑那大学的谢承彦(ChengyanXie)认为,这种不匹配可以用一个小的、不对称的内盘来解释,这个内盘在短短约17年的时间里就失去了部分质量。与其他研究一起,这也暗示着TCha星的圆盘正处于演化的末期。我们也许能在有生之年目睹TCha内盘所有尘埃质量的消散。这些发现的影响使人们对导致行星形成所必需的气体和尘埃分散的复杂相互作用有了新的认识。通过了解星盘散布背后的机制,科学家们可以更好地预测有利于行星诞生的时间和环境。研究小组的工作展示了JWST的强大功能,为探索行星形成动力学和周星盘的演化开辟了一条新的道路。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422465.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422465.htm

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