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-ChaI147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-ChaI147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AdityaArabhavi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-ChaI147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-ChaI147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/2014Q2(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(IngaKamp)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AgnésPerrin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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434078.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1434078.htm

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韦伯望远镜揭示蛇夫座星云中的壮观恒星喷流

韦伯望远镜揭示蛇夫座星云中的壮观恒星喷流在美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜上的近红外相机(NIRCam)拍摄的这幅蛇夫座星云图像中,天文学家发现在一个小区域内(左上角)有一组排列整齐的原恒星外流。在韦伯望远镜的图像中,这些喷流呈现出红色的明亮块状条纹,这是喷流撞击周围气体和尘埃产生的冲击波。资料来源:NASA、ESA、CSA、STScI、KlausPontoppidan(NASA-JPL)、JoelGreen(STScI)在星云的一个区域,韦伯已经将以前看似模糊的球状物解析成了清晰的原恒星外流。更让研究人员惊讶的是,这些外流被看成是排列整齐的,这表明我们在这一区域的历史上捕捉到了一个独特的时刻,并提供了恒星诞生的基本信息。在韦伯太空望远镜的新图像中首次进行了同类检测美国国家航空航天局詹姆斯-韦伯太空望远镜的近红外相机(NIRCam)首次捕捉到了天文学家一直希望直接拍摄的现象。在这幅令人惊叹的蛇夫座星云图像中,这一发现位于这个年轻的、附近恒星形成区的北部区域(见左上方)。天文学家发现了一组有趣的原恒星外流,它们是新生恒星喷出的气体射流与附近的气体和尘埃高速碰撞后形成的。通常情况下,这些天体在一个区域内会有不同的方向。然而,在这里,它们朝着同一个方向倾斜,程度相同,就像暴风雨中倾泻而下的雨夹雪。韦伯望远镜精湛的空间分辨率和近红外波长的灵敏度使得发现这些排列整齐的天体成为可能,这为了解恒星是如何诞生的基本原理提供了信息。位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室的首席研究员克劳斯-庞托皮丹(KlausPontoppidan)说:"天文学家长期以来一直认为,当云层坍缩形成恒星时,恒星会趋向于朝同一方向旋转。然而,这种现象以前从未如此直接地出现过。这些排列整齐、拉长的结构是恒星诞生的基本方式的历史记录"。这张来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的图片显示了蛇夫座星云的一部分,天文学家在这里发现了一组排列整齐的原恒星外流。这些喷流以红色的明亮块状条纹为标志,这是喷流撞击周围气体和尘埃产生的冲击波。在这里,红色代表分子氢和一氧化碳的存在。资料来源:NASA、ESA、CSA、STScI、KlausPontoppidan(NASA-JPL)、JoelGreen(STScI)恒星形成的机理那么,恒星喷流的排列与恒星的旋转有什么关系呢?当星际气体云撞向自身形成恒星时,它的旋转速度会更快。气体继续向内移动的唯一方法就是去除部分自旋(称为角动量)。年轻恒星周围会形成一个物质盘,将物质向下输送,就像排水口周围的漩涡一样。内盘中的漩涡磁场将部分物质发射成双子喷流,以垂直于物质盘的相反方向向外喷射。在韦伯望远镜的图像中,这些喷流以红色的明亮块状条纹为标志,这是喷流撞击周围气体和尘埃产生的冲击波。在这里,红色代表分子氢和一氧化碳的存在。这幅图像显示的是美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的近红外相机(NIRCam)看到的蛇夫座星云中心。在这幅图像中,整个区域中不同色调的丝状物和缕状物代表了云中仍在形成的原恒星反射的星光。在某些区域,反射光前方有尘埃,在这里呈现出橙色的漫射阴影。资料来源:NASA、ESA、CSA、STScI、KlausPontoppidan(NASA-JPL)、JoelGreen(STScI)增强型成像技术韦伯望远镜的主要作者、巴尔的摩太空望远镜科学研究所的乔尔-格林(JoelGreen)说:"蛇夫座星云的这一区域--蛇夫座北星云--只有在韦伯望远镜上才能清晰地看到。我们现在能够捕捉到这些极其年轻的恒星和它们的外流,其中一些恒星以前只是以圆球的形式出现,或者由于它们周围厚厚的尘埃而在光学波长下完全看不到。"天文学家说,在年轻恒星生命的这一时期,有几种力量可能会改变外流的方向。其中一种方式是双星相互旋转,摆动方向,随着时间的推移扭曲外流的方向。这幅由韦伯近红外相机(NIRCam)拍摄的蛇夫座星云图像显示了罗盘箭头、比例尺和供参考的色键。向北和向东的罗盘箭头显示了图像在天空中的方位。请注意,相对于地面地图上的方向箭头(从上往下看),天空中的北方和东方之间的关系(从下往上看)是颠倒的。刻度条标注的单位是光年,也就是光在一个地球年所走过的距离。一光年约等于5.88万亿英里或9.46万亿公里。这张图片显示的是不可见的近红外光波长,这些波长已被转换成可见光的颜色。色键显示了在收集光线时使用了哪些NIRCam滤光片。每个滤光片名称的颜色就是用来表示通过该滤光片的红外光的可见光颜色。资料来源:NASA、ESA、CSA、STScI、KlausPontoppidan(NASA-JPL)、JoelGreen(STScI)蛇夫座星云的恒星蛇夫座星云距离地球1300光年,只有一两百万年的历史,从宇宙的角度来看非常年轻。它也是一个新形成的恒星(约10万年)特别密集的星团的所在地,在这张图片的中心可以看到。其中一些恒星的质量最终将达到我们太阳的质量。格林说:"韦伯望远镜是一台年轻恒星天体探测机器。在这个领域中,我们可以捕捉到每一颗年轻恒星的路标,直至质量最低的恒星。我们现在看到的是一幅非常完整的画面。"在这张照片的整个区域中,不同色调的丝状物和缕状物代表了云中仍在形成的原恒星反射的星光。在某些区域,反射光前方有灰尘,在这里呈现出橙色的漫射阴影。2020年,美国宇航局哈勃太空望远镜的数据显示,一颗恒星的行星形成盘发生了扇动或移动,"蝙蝠阴影"由此得名。在韦伯图像的中心位置可以看到这一特征。未来研究之路新图像和偶然发现的对齐天体实际上只是这项科学计划的第一步。研究小组现在将利用韦伯望远镜的近红外摄谱仪(NIRSpec)来研究云的化学构成。天文学家们对确定挥发性化学物质如何在恒星和行星形成过程中存活下来很感兴趣。挥发性物质是在相对较低的温度下升华或从固态直接转变为气态的化合物,包括水和一氧化碳。然后,他们将把他们的发现与在类似类型恒星的原行星盘中发现的数量进行比较。"从最基本的形式来看,我们都是由来自这些挥发物的物质构成的。地球上的大部分水起源于数十亿年前太阳还是一颗幼年原恒星的时候,"庞托皮丹说。"观察原恒星在形成原行星盘之前这些关键化合物的丰度,有助于我们了解太阳系形成时的独特环境。"这些观测是第1611号一般观测者计划的一部分。研究小组的初步结果已被接受在《天体物理学报》上发表。詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)是一个大型天基观测站,将于2021年12月发射。它是哈勃太空望远镜的科学继承者。JWST配备了一个6.5米长的主镜,专门观测红外光谱中的宇宙,使其能够比以往任何时候都能回溯到更久远的过去。这种能力使望远镜能够研究最初星系的形成、恒星和行星系统的演化以及遥远系外行星的大气层。JWST位于第二拉格朗日点(L2),距离地球约150万公里,旨在提供前所未有的分辨率和灵敏度,为探索宇宙打开新的窗口。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435872.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1435872.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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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-ChaI147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)AdityaArabhavi及其同事利用JWST的中红外光谱仪研究了ISO-ChaI147周围行星形成盘的化学成分,ISO-ChaI147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:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435452.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1435452.htm

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韦伯望远镜首次探测到关键的碳分子 是所有已知生命的基础

韦伯望远镜首次探测到关键的碳分子是所有已知生命的基础碳化合物构成了所有已知生命的基础,因此对于致力于了解生命在地球上如何发展以及生命如何在宇宙其他地方发展的科学家来说特别有趣。韦伯以新的方式开启了星际有机(含碳)化学的研究,这是许多天文学家强烈着迷的领域。这张由韦伯的NIRCam(近红外相机)拍摄的图像显示了猎户座星云的一部分,即猎户座吧。在这个区域,来自左上角的梯形星团的高能紫外线与密集的分子云相互作用。恒星辐射的能量正在慢慢侵蚀猎户座条,这对新生恒星周围形成的原行星盘中的分子和化学成分产生了深远的影响。在这张图像中,有一个名为d203-506的年轻恒星系统,它有一个原行星盘。天文学家首次利用韦伯在该圆盘中检测到一种称为甲基阳离子的碳分子。该分子很重要,因为它有助于形成更复杂的碳基分子。图片来源:ESA/Webb、NASA、CSA、M.Zamani(ESA/Webb)、PDRs4ALLERS团队从理论上讲,CH3+特别重要,因为它很容易与多种其他分子发生反应。因此,它就像一个“火车站”,分子可以在其中停留一段时间,然后再朝许多不同的方向之一与其他分子发生反应。由于这一特性,科学家怀疑CH3+构成了星际有机化学的基石。韦伯的独特功能使其成为寻找这一关键分子的理想天文台。韦伯精湛的空间和光谱分辨率及其灵敏度,都为团队的成功做出了贡献。特别是,韦伯对CH3+的一系列关键发射线的检测巩固了这一发现。科学团队成员、法国巴黎萨克雷大学的玛丽-艾琳·马丁-德鲁梅尔(Marie-AlineMartin-Drumel)表示:“这一检测不仅验证了韦伯令人难以置信的灵敏度,而且还证实了CH3+在星际化学中的核心重要性。”这张来自韦伯MIRI(中红外仪器)的图像显示了猎户座星云的一小部分区域。该视图的中心是一个年轻的恒星系统,其原行星盘名为d203-506。一个国际天文学家团队首次在d203-506中检测到一种称为甲基阳离子的新碳分子。图片来源:ESA/Webb、NASA、CSA、M.Zamani(ESA/Webb)、PDRs4ALLERS团队虽然d203-506中的恒星是一颗小型红矮星,但该系统受到来自附近炽热、年轻、大质量恒星的强烈紫外线(UV)的轰击。科学家认为,大多数行星形成盘都会经历一段如此强烈的紫外线辐射时期,因为恒星往往成群结队地形成,其中通常包括大量产生紫外线的恒星。通常情况下,紫外线辐射会破坏复杂的有机分子,在这种情况下,CH3+的发现似乎令人惊讶。然而,研究小组预测,紫外线辐射实际上可能为CH3+的形成提供必要的能量来源。一旦形成,它就会促进额外的化学反应以构建更复杂的碳分子。总体而言,该团队指出,他们在d203-506中看到的分子与典型的原行星盘有很大不同。特别是,他们无法检测到任何水的迹象。“这清楚地表明紫外线辐射可以完全改变原行星盘的化学成分。它实际上可能在生命起源的早期化学阶段发挥着关键作用,”该研究的主要作者、位于图卢兹的法国国家科学研究中心的奥利维尔·贝尔内(OlivierBerné)阐述道。这些研究结果来自PDRs4ALL早期发布科学计划,已发表在《自然》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367673.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1367673.htm

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“宇宙霓虹灯”之谜:韦伯望远镜改写了行星形成游戏规则

“宇宙霓虹灯”之谜:韦伯望远镜改写了行星形成游戏规则詹姆斯-韦伯太空望远镜的观测结果与15年前斯皮策太空望远镜的观测结果形成鲜明对比,表明类太阳恒星周围的环境正在发生变化。2008年,NASA的斯皮策太空望远镜发现了一个与众不同的原行星盘。这颗年轻的类太阳恒星SZChamaeleontis(SZCha)周围的尘埃气体盘正在遭受极端紫外线辐射的侵袭--这种情况以前只在计算机模型中出现过,从未在真实宇宙中出现过。与被X射线蒸发的圆盘相比,该系统中的行星有更多的时间形成,而这是正常现象。然而,当詹姆斯-韦伯太空望远镜对SZCha进行跟踪观测时,却没有发现任何异常情况--没有发现大量紫外线辐射。在短短的宇宙时间内,SZCha星盘的状况发生了变化,这让天文学家们不得不从不相称的数据中解开其中的含义及其对其他太阳系形成的影响。在这幅艺术家的构想图中,年轻的恒星SZChamaeleontis(SZCha)被尘埃和气体盘包围,有可能形成一个行星系统。在行星、卫星和小行星形成之前,我们的太阳系曾经是这样的。太阳的原行星盘中存在着包括地球生命在内的原始成分。资料来源:NASA、ESA、CSA、拉尔夫-克劳福德(STScI)韦伯太空望远镜追踪霓虹灯标志,探索行星形成的新思路科学家们正在追随霓虹灯,寻找一个行星系未来和另一个行星系过去的线索--我们自己的太阳系。美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope)在年轻的类太阳恒星SZChamaeleontis(SZCha)周围的尘埃盘中发现了氖元素的明显痕迹。斯皮策望远镜和韦伯望远镜在氖元素读数上的差异表明,到达星盘的高能辐射发生了前所未有的变化,最终导致星盘蒸发,从而限制了行星形成的时间。"我们是怎么来到这里的?"马萨诸塞州波士顿大学的天文学家凯瑟琳-埃斯帕亚特(CatherineEspaillat)说:"这确实又回到了那个大问题上,SZCha是同一种类型的年轻恒星,T-Tauri星,就像45亿年前太阳系诞生时的太阳一样。地球以及最终生命的原材料,都存在于太阳形成后环绕太阳的物质盘中,因此研究这些其他年轻的系统,就好比我们回到过去,看看我们自己的故事是如何开始的。"来自美国宇航局詹姆斯-韦伯(JamesWebb)和斯皮策(Spitzer)太空望远镜的对比数据显示,围绕恒星SZChamaeleontis(SZCha)的盘在短短15年内发生了变化。2008年,斯皮策发现了大量的氖III,这使得SZCha成为类似年轻原行星盘中的一个异类。然而,当韦伯在2023年对SZCha进行跟踪观测时,氖离子II与氖离子III的比例还在典型水平之内。资料来源:NASA、ESA、CSA、拉尔夫-克劳福德(STScI)作为辐射指标的氖和SZCha的令人费解的行为科学家们用氖作为一种指标,来指示有多少辐射以及哪种类型的辐射正在撞击和侵蚀恒星周围的星盘。当斯皮策在2008年观测SZCha星时,它发现了一个异类,氖的读数与其他任何年轻的T-Tauri星盘都不同。不同之处在于探测到了氖III,而在受到高能X射线冲击的原行星盘中,氖III通常很少出现。这意味着SZCha盘中的高能辐射来自紫外线(UV),而不是X射线。除了是50-60个年轻恒星盘样本中唯一的奇特结果之外,紫外线与X射线的差异对于恒星盘及其潜在行星的寿命也具有重要意义。研究小组的另一位天文学家、波士顿大学的ThanawuthThanathibodee解释说:"行星基本上是在与时间赛跑,争取在星盘蒸发之前在星盘中形成。在发展中系统的计算机模型中,与主要由X射线引起的蒸发相比,极端紫外线辐射使行星形成的时间多出100万年。"因此,当埃斯帕拉特的团队再次用韦伯望远镜对SZCha进行研究时,它已经是一个相当大的谜团了,却发现了一个新的惊喜:不寻常的氖III特征几乎消失了,这表明X射线辐射占据了主导地位。研究小组认为,SZCha系统中霓虹灯特征的差异是可变风造成的。研究小组说,风在一个新形成的高能恒星系统中很常见,但有可能在一个安静、无风的时期捕捉到这个系统,而斯皮策恰好做到了这一点。荷兰莱顿莱顿大学的阿德扬-斯特姆(ArdjanSturm)补充说:"斯皮策和韦伯的数据都非常出色,因此我们知道这一定是我们在SZCha系统中观测到的新东西--在短短15年中,条件发生了重大变化。"持续研究与宇宙的复杂性埃斯帕亚特的团队已经在计划利用韦伯望远镜和其他望远镜对SZCha进行更多的观测,以揭开其神秘的面纱。合作作者、波士顿大学的凯利-皮特曼(CaeleyPittman)说:"用多种波长的光,如X射线和可见光,来研究SZCha和其他年轻的系统,对发现我们发现的这种变异性的真正本质非常重要。在许多年轻的行星系统中,以极端紫外线辐射为主的短暂安静期可能很常见,只是我们未能捕捉到它们。""宇宙再一次向我们展示,它的任何方法都不像我们想的那么简单。我们需要重新思考,重新观察,收集更多的信息。"这项研究发表于11月15日的《天体物理学杂志通讯》(TheAstrophysicalJournalLetters)。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398401.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1398401.htm

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韦伯太空望远镜观测到紫外线"风"侵蚀猎户座星云中的原行星盘

韦伯太空望远镜观测到紫外线"风"侵蚀猎户座星云中的原行星盘该研究报告首次直接观测到了远紫外线(FUV)驱动的原行星盘光蒸发的证据。这些发现利用了詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)的观测数据,为气态巨行星(包括太阳系内的气态巨行星)形成的制约因素提供了新的见解。洞察气态巨行星的形成年轻的低质量恒星周围通常环绕着寿命相对较短的尘埃和气体原行星盘,它们为行星的形成提供了原材料。因此,气态巨行星的形成受到了从原行星盘中去除质量的过程的限制,例如光蒸发。当原行星盘的上层被X射线或紫外线质子加热时,气体温度升高,导致气体从系统中逸出,这就是光蒸发。由于大多数低质量恒星都是在同时包含大质量恒星的星团中形成的,因此原行星盘预计会暴露在外部辐射中,并经历紫外线驱动的光汽化。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:PDRs4AllERS小组;图形处理S.Fuenmayor来自JWST和ALMA的观测证据理论模型预测远紫外辐射会产生光解离区(PDRs)--在这些区域中,附近大质量恒星投射的紫外线光子会对原行星盘表面的气体化学反应产生强烈影响。然而,对这些过程的直接观测一直难以实现。OlivierBerné及其同事利用JWST和阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)分别进行的近红外和亚毫米波测量,报告了对猎户座星云内部一个被FUV辐照的原行星盘d203-506的观测结果。通过对PDR内部探测到的发射线的运动学和激发进行建模,研究人员发现由于FUV驱动的加热和电离,d203-506的质量正在高速流失。研究结果表明,d203-506的质量损失速度表明,气体可能会在一百万年内从圆盘中移除,从而抑制气态巨行星在该系统内形成的能力。Berné等人写道:"对太阳系的动力学和成分研究表明,太阳系是在一个包含一颗或多颗大质量恒星的恒星簇中形成的,因此它可能受到了FUV辐射的影响。"编译自/scitechdaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423254.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423254.htm

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