恒星周围水蒸气重量首次算出

恒星周围水蒸气重量首次算出在这张图片中，ALMA的新观测结果显示水蒸气呈蓝色。水是地球上生命的关键成分，也被认为在行星形成中起着重要作用。然而之前，天文学家还无法绘制出水在稳定的恒星盘中的分布。但此次，研究人员不仅可探测捕捉到详细的图像，还在距离地球450光年的距离上对水蒸气进行了分析。用地面望远镜观察水绝非易事，因为地球大气中丰富的水蒸气会降低天文信号。此次新发现归功于阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA），ALMA的能力可以显示出一公里距离内小到人类头发丝的细节，而且ALMA位于海拔约5000米处，这一高而干燥的环境可提供特殊的观测条件。迄今为止，ALMA也是唯一能够绘制出水在遥远行星形成盘中分布的设施。研究人员在HL金牛座盘中正在形成行星的地方发现了大量的水，这里的天体正在“疯狂”收集物质。而水蒸气可能会影响此地行星的化学成分。研究人员表示，构成圆盘的尘埃颗粒是行星形成的“种子”，碰撞并聚集成围绕恒星运行的越来越大的天体。在温度足够低的地方，水可冻结在尘埃颗粒上，物质会更有效地聚集在一起，因此这是行星形成的理想地点。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422236.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422236.htm

天文学家发现行星形成的第一步 与理论预期相反

天文学家发现行星形成的第一步与理论预期相反天文学家已经非常善于发现恒星周围行星形成的迹象。然而，要完全掌握行星的形成，关键是要研究这一过程尚未开始的情况。但对年轻恒星金牛座DG的最新详细观测表明，它有一个光滑的原行星盘，没有行星形成的迹象。这次成功地没有发现行星的形成可能表明金牛座DG正处于行星形成的前夜。用ALMA观测到的金牛座DG周围磁盘的无线电波发射强度图像。圆盘中尚未形成星环，这表明它正处于行星形成之前。资料来源：ALMA(ESO/NAOJ/NRAO),S.Ohashietal.原行星盘和行星的成长行星是在原恒星（仍在形成过程中的年轻恒星）周围的气体和尘埃盘（称为原行星盘）中形成的。行星的生长速度非常缓慢，因此无法观察到行星的演变过程，因此天文学家需要观测许多处于行星形成过程中不同阶段的原恒星，以建立理论上的认识。这次，由日本国立天文台（NAOJ）的大桥谕（SatoshiOhashi）领导的国际研究小组利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA），对位于金牛座方向410光年外的一颗相对年轻的原恒星--DG金牛座周围的原行星盘进行了高分辨率观测。研究小组发现，DG金牛座的原行星盘非常光滑，没有任何表明行星正在形成的环。这让研究小组相信，金牛座DG系统将来会开始形成行星。意外发现和未来研究研究小组发现，在行星形成前的这一阶段，中心原恒星40AU（约为太阳系天王星轨道大小的两倍）范围内的尘粒仍然很小，而在这一半径之外，尘粒的体积已经开始增大，这是行星形成的第一步。这与行星形成始于星盘内部的理论预期相反。这些结果为行星开始形成时的尘埃分布和其他条件提供了令人惊讶的新信息。未来对更多实例的研究将进一步加深我们对行星形成的理解。参考文献：《ALMA三波段频率观测揭示的DGTau原恒星周围光滑盘中的尘埃富集和晶粒生长》，作者：SatoshiOhashi、MunetakeMomose、AkimasaKataoka、AyaEHiguchi、TakashiTsukagoshi、TakahiroUeda、ClaudioCodella、LindaPodio、TomoyukiHanawa、NamiSakai、HiroshiKobayashi、SatoshiOkuzumi和HidekazuTanaka，2023年8月28日，《天体物理学报》。DOI:10.3847/1538-4357/ace9b9编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1404957.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1404957.htm

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

天文学家在银河系外首次发现环状星盘

天文学家在银河系外首次发现环状星盘天文学家在大麦哲伦星云中发现了围绕一颗正在形成的高质恒星的旋转盘，这是距离最遥远的一次观测。这一发现是利用ALMA天文台完成的，详细情况刊登在《自然》杂志上，它揭示了不同星系在恒星形成过程中的关键差异，突出显示了大麦哲伦云的尘埃和金属含量低于银河系。图片来源：ESO/L.卡尔卡达这个圆盘围绕着一颗年轻的大质量恒星，该恒星位于一个名为N180的恒星育婴室中，该育婴室位于邻近的一个名为大麦哲伦云的矮星系中。这个圆盘距离地球16.3万光年，是迄今为止直接探测到的围绕大质量恒星的最遥远圆盘。这幅艺术家印象图展示的是HH1177系统，它位于大麦哲伦星云中，是我们银河系的邻近星系。中心发光的年轻而巨大的恒星天体正在从尘土飞扬的圆盘中收集物质，同时以强大的喷流排出物质。图片来源：ESO/M.科恩梅瑟利用ALMA进行突破性观测研究人员利用欧洲南方天文台（ESO）的合作伙伴--位于智利的阿塔卡马大毫米波/亚毫米波阵列（ALMA），观测到大麦哲伦星云中一个年轻恒星天体周围的气体运动与开普勒吸积圆盘相一致--这种吸积圆盘通过注入物质促进恒星的生长。该研究小组由杜伦大学（DurhamUniversity）领导，包括英国天文技术中心（UKAstronomyTechnologyCentre）的天文学家，研究结果发表在《自然》（Nature）杂志上。当物质被拉向一颗正在成长的恒星时，它不能直接落在恒星上，而是会扁平地形成一个围绕恒星旋转的圆盘。在靠近恒星中心的地方，圆盘的旋转速度更快，这种速度上的差异就是向天文学家展示吸积盘存在的"烟枪"。利用欧洲南方天文台（ESO）的甚大望远镜（VLT）和阿塔卡马大毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）（ESO是该阵列的合作伙伴）的综合能力，我们观测到了另一个星系中一颗年轻大质量恒星周围的圆盘。左图是VLT上的多单元光谱探测器（MUSE）的观测结果，显示了母云LHA120-N180B，在该云中首次观测到了这个被命名为HH1177的系统。中间的图像显示了伴随它的喷流。喷流的上半部分略微朝向我们，因此产生了蓝移；下半部分从我们身边退去，因此产生了红移。随后，ALMA的观测结果（右图）显示了恒星周围的旋转圆盘，同样地，圆盘的两侧也在向我们移动和远离我们。资料来源：ESO/ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/A.McLeodetal.这项研究的主要作者、来自杜伦大学河外天文中心的AnnaMcLeod博士说："当我第一次在ALMA数据中看到旋转结构的证据时，我简直不敢相信我们探测到了第一个河外吸积盘；这是一个特殊的时刻。我们知道圆盘对于银河系中恒星和行星的形成至关重要，而在这里，我们第一次在另一个星系中看到了这方面的直接证据。我们正处在一个天文设施技术飞速发展的时代。能够在如此遥远的距离和不同的星系中研究恒星是如何形成的，实在令人兴奋。"这张马赛克照片的中心是年轻恒星系统HH1177的真实图像，它位于大麦哲伦云中，是银河系的邻近星系。该图像由欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）上的多单元光谱探测器（MUSE）获得，显示了从该恒星喷射出的喷流。随后，研究人员使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）（ESO是该阵列的合作伙伴）找到了这颗年轻恒星周围有一个圆盘的证据。右图为该系统的艺术家印象图，展示了喷流和圆盘。资料来源：ESO/A.McLeodetal./M.Kornmesser发现的特征和影响与太阳这样的低质量恒星相比，大质量恒星的形成速度要快得多，寿命也短得多。在我们的银河系中，这些大质量恒星是出了名的难以观测，在它们周围形成一个星盘时，它们往往会被尘埃物质遮挡住。与银河系中类似的周星盘不同，这个系统在光学上是可见的，这可能是由于其周围环境中的尘埃和金属含量较低。这让天文学家得以窥探通常隐藏在气体和尘埃背后的吸积动态。对圆盘的分析表明，在距离中心恒星较大的距离上，内部开普勒区域正在向内陷物质过渡。据估计，这颗恒星的质量大约是太阳的15倍。虽然银河系圆盘具有许多我们熟悉的特征，但也出现了一些耐人寻味的差异。LMC典型的低金属含量似乎使这个圆盘在碎裂时更加稳定。对这个河外星系周星盘的成功探测，为利用ALMA和即将发射的下一代甚大阵列（ngVLA）发现更多此类系统提供了更广阔的前景。研究不同星系环境中恒星和星盘的形成，将有助于完成我们对恒星起源的理解。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1400997.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1400997.htm

“行星抢劫案”：天文学家发现恒星可以偷取行星

“行星抢劫案”：天文学家发现恒星可以偷取行星谢菲尔德大学的研究人员为围绕质量为太阳三倍的大质量恒星运行的木星类行星提出了一个新的起源假说。根据最近的研究，在大多数恒星产生的密集的恒星苗圃中的大质量恒星可能偷窃或捕获像木星一样大小的行星。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1320245.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1320245.htm

天文学家利用新技术发现围绕两颗恒星运行的行星

天文学家利用新技术发现围绕两颗恒星运行的行星圆双星行星曾经只存在于科幻小说中，但由于美国宇航局开普勒任务收集的数据，天文学家现在知道多恒星系统比以前想象的更为常见。虽然许多恒星可能没有自己的行星，但天空中大约一半的恒星是由双系、三系或四系结构组成的。另一半是像我们的太阳一样的单恒星，尽管数量众多，但科学家们对围绕多个恒星系统形成的行星知之甚少。该研究的合著者、俄亥俄州立大学美国宇航局萨根天文学研究员戴维·马丁（DavidMartin）表示：“当一颗行星绕两颗恒星运行时，寻找行星可能会有点复杂，因为两颗恒星也在太空中移动。因此，我们如何探测这些恒星的系外行星，以及它们的形成方式，都是完全不同的。”新发现的系统被称为TOI-1338/BEBOP-1，用于行星探测调查“轨道行星护航的双星”，该团队发起的目的是增加已知的绕双星行星的数量。迄今为止，它是已知的第二个已知拥有多颗行星的双星系统。迄今仅发现了12个绕双星运行的行星系统。该研究揭示了一颗巨大的气态巨行星，它围绕两颗恒星的轨道周期为215天。但马丁说，他们的发现之所以如此特别，是因为这颗行星的位置。自1995年发现第一颗系外行星以来，天文学家已经发现了5000多个世界，其中大多数都是通过一种称为凌日法的技术来追踪的。该方法被广泛认为是证明其他世界存在的最有效方法，天文学家可以通过测量行星穿过恒星和地球观察者之间时光亮度的下降来间接探测行星。然而，在这项研究中，研究人员详细介绍了首次仅使用径向速度法进行的观测来探测已知的绕双星行星，这种方法依赖于测量行星随着时间的推移对其宿主恒星施加的引力变化。这与1995年寻找系外行星（现在称为Dimidium）的方法相同。马丁说：“虽然人们以前能够使用径向速度很容易地找到单星周围的行星，但这项技术并没有成功地用于搜索双星。”这是因为径向速度虽然成功地探测到单颗恒星周围的行星，但在历史上却很难在存在多组恒星光谱的双星中找到行星。然而，通过瞄准其中一颗恒星比另一颗恒星亮得多的双星，BEBOP计划很快就能帮助发现更多恒星。之前的研究表明，径向速度可以用来定位天文学家已经知道的开普勒16行星系统，但这项研究通过发现一颗全新的行星而推进了这项工作。这一发现对于致力于在其他行星上寻找生命的科学家来说也是个好兆头，因为根据这项研究，在这个双星系统中已经发现的内行星将是詹姆斯·韦伯太空望远镜进行大气研究的主要候选者。大气特征寻找生物活动的证据，并评估一颗行星拥有地球上人类所知的有利于生命生存的条件的可能性。马丁说，如果美国宇航局选择在这项研究中将韦伯的目光转向这颗行星，那么这将是第一个适合大气调查的同类系统。“如果我们要揭开环双星行星背后的神秘和复杂性，我们的发现提供了新的希望。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366807.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1366807.htm