ALMA拍摄HR8799周围的行星小行星带

时间：2021-12-09 10:25:04 来源：

HR8799恒星周围的小行星盘的亚毫米图像，这是第四个由系外行星及其尘埃盘直接成像的系统。插图显示了系统的最内部区域和四个系外行星的位置。

使用ALMA亚毫米波阵列，天文学家将HR8799周围的磁盘成像，空间尺度只有32 au，足以探测磁盘的内部区域。

行星是从尘土飞扬的胎盘上生长出来的，该盘在恒星开始发光后将其包围。根据大多数模型，该磁盘中的灰尘开始自粘，直到团块发展到足以吸引其他团块的重力。天文学家认为，建造行星和消散磁盘的过程大约需要一千万年。然而，仍然存在许多谜团，包括灰尘不粘在一起的趋势，以及碰撞的团块可能破裂而不是结块的可能性。系外行星的最新发现已开始与对小行星盘的研究相重叠，并使天文学家能够探测恒星行星系统的发展和演化以及它们与盘的相互作用。

尘埃盘的直接成像非常有限，到目前为止，主要是探测行星系统外部区域的尘埃盘中的区域，类似于我们太阳系中的柯伊伯带。同时，迄今为止发现和研究的绝大多数系外行星都非常靠近恒星，即使在太阳系内水星的轨道范围内也是如此。迄今为止，HR8799恒星是唯一的直接成像发现多颗行星的恒星。已知它的星际盘已经存在了几十年，并被建模为具有三个区域：内部小行星带类似物，从大约一个百位天文单位（au）到大约430 au的行星状带，以及延伸出的晕圈区域超过1500 au。

CfA天文学家Denis Barkats已加入一个团队，使用巨大的ALMA亚毫米阵列对HR8799周围的磁盘进行成像，其空间比例仅为32 au，足以探测磁盘的内部区域。研究小组确定，该行星带的内边缘实际上始于约145 au，并且该带延伸至430 au。该系统中已知的四个系外行星在该内部边缘内运行。这四个行星中距离最远的行星b是一个混沌轨道，预计它将使其超出该内边缘，因此在此解释中会带来稳定性问题。天文学家提出了两个有趣的建议：要么行星b的轨道随时间变化超过预期，要么在更大的轨道上存在第五个迄今未被发现的小行星，其重力提供了一定的稳定性。无论答案是什么，新论文都标志着对太阳系外行星系统进行成像和分析的新时代的到来。

参考：“用ALMA解决HR 8799的小行星带，” Mark Booth，Andres Jordan，Simon Casassus，Antonio S. Hales，William RF Dent，Virginie Faramaz，Luca Matra，Denis Barkats，Rafael Brahm和Jorge Cuadra，MNRAS 460，L10， 2016年。

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