新的行星狩猎技术识别不寻常的模式

在一颗年轻明星周围形成的原始的艺术家印象。

在过去的几年里，阿塔卡马大型毫米/亚瑟姆阵列（ALMA）改变了我们对原始磁盘的理解 - 围绕着年轻恒星的气体和尘埃填充的行星工厂。这些磁盘中的环和间隙为存在行星的存在提供了有趣的间接证据。然而，其他现象可以解释这些诱惑特征。

使用新的星球狩猎技术来识别在原始磁盘内的气体流动中的异常模式，两支天文学家的球队已经证实了新成立的行星的截然不同的标志，在我们的银河系中讨论了一个婴儿明星。这些结果呈现在天体物理杂志字母中出现的一对论文中。

“我们看着星星的原子层盘中的本地化，小规模的气体运动。这一完全新的方法可以揭示我们的银河系中的一些最年轻的行星，所有这些都会感谢来自Alma的高分辨率图像，“密歇根大学的天文学家理查德·蒂夫斯说，其中一篇论文之一的主要作者。

为了实现各自的发现，每个团队分析了来自年轻星级HD 163296的各种ALMA观测的数据。HD 163296大约400万岁，位于星座射手座的方向，位于地球上大约330次轻盈。

在灰尘中看到的幼小星级HD 163296的原始网状圆盘的alma图象。

而不是专注于盘中的灰尘，这在早期的Alma观察中明显成像，而是天文学家在整个盘中研究了一氧化碳（CO）气体的分布和运动。CO的分子自然地发出了一个非常独特的毫米波长光，即Alma可以观察到。由于多氟效应导致该光波长的微妙变化提供了磁盘中气体的运动学或运动的一瞥。

如果没有行星，天然气将以非常简单，可预测的模式围绕着一颗恒星移动，称为Keplerian旋转。

“这将需要一个相对巨大的物体，就像一个星球，以这种情况有序地创造局部干扰，”澳大利亚蒙纳士大学的Christophe Pinte说，并在两篇论文之一上的主要作者。“我们的新技术适用于此原则，帮助我们了解行星系统的形式。”

由Tegue领导的团队在盘中确定了两个独特的行星样图案，从星星和另一个在140 Au的星座中达到大约80个天文单位（Au）。（天文单位是从地球到太阳的平均距离，或约1.5亿公里。）由PINTE领导的另一个团队确定了来自星际大约260 AU的第三个。天文学家计算出所有三个行星的质量与木星相似。

这两支球队使用了相同技术的变化，这在气体流动中观察异常 - 如在共同发射的变速波长中所见 - 这表明它与巨大的物体相互作用。

Teague和他的团队测量了气体速度的变化。这揭示了多个行星对近恒星的气体运动的影响。

PINTE和他的团队更直接测量气体的实际速度，这是研究盘的外部的更好方法，并且可以更准确地确定潜在地球的位置。

检测原生片上

“虽然在过去的几十年中已经发现了数千个外产上产阶级，但
在科学前沿检测原子多体，”Pinte说。目前用于寻找外出形成的
行星系统的技术 - 例如测量恒星的摆动或如何运输行星昏暗的星光 - 不要赋予检测原子质片。

Alma的HD 163296和其他类似系统的令人惊叹的图像揭示了原文象盘内的同心环和间隙的有趣模式。这些差距可能是原差的原因，原子质片上犁灰尘和气体远离轨道，将一些物质融入自己的环境中。先前对这种特殊的明星的盘的研究表明，灰尘和气体差距重叠，表明至少两颗行星已经形成在那里。

然而，这些初步观察仅仅提供了间接证据，不能用于准确估计行星的群众，并注意到Teague。“由于其他机制也可以在原始盘中产生振铃隙，因此不可能通过仅仅看着磁盘的整体结构来得出结论地说。”

最新创新

更具确凿检测的关键，请注意天文学家，在于挑选从一氧化碳气体中的细尺速度签名。

“虽然粉尘在行星形成中发挥着重要作用，但提供宝贵的信息，天然气占原野盘的99％，”卡内基科学研究所的贾厄彭·鲍德·贾安巴德表示。“因此研究气体运动学是至关重要的。”

从原生偶圆盘发射的气体，由于多普勒效应，根据气体的相对运动来改变其波长。“这类似于用于查找完全形成的行星的多普勒技术，”Flatiron Institute的Coauthor Dan Foreman-Mackey表示。“但是，而不是看波长的波长的变化，我们深入地进入磁盘，以了解如何发生微尺度的变化。”

Alma的奇妙分辨率使研究人员能够测量整个磁盘整个磁盘的一氧化碳的速度模式。

“精确度是令人难以置信的，”慕尼黑大学天文台的Coauthor Til Birnstiel说。在气体在每秒大约5公里处旋转的系统中，Alma检测到的速度变为小于每秒几米。“这让我们可以找到与盘中预期的正常旋转非常小的偏差，”Teague说。行星改变轨道附近的气体密度，这会改变气体的压力，诱导这些相应的速度变化。

“我们将观测结果与计算机模型进行了比较，以表明观察到的流量与新生星周围的流动模式的预测相匹配，蒙纳士大学的丹尼尔·丹尼尔·丹尼尔·丹尼尔价格上涨了几倍。”

这种新技术允许天文学家更精确地估计原子质肿块，不太可能产生误报。“我们现在将Alma Front和中心带入行星检测领域，”密歇根大学的同性恋泰德伯格说。

“在科学中常时，想法结果不起作用或假设结果是错误的。这是比我想象的结果更令人兴奋的病例之一，“Birnstiel说。

“这些研究还将帮助我们了解如何诞生太阳系中的行星，”法国格勒诺布尔大学的Coauthor Francois Menard表示。

两支球队都将继续炼制这种方法，并将其应用于其他磁盘，希望能够更好地了解大气如何形成大气以及将哪些元素和分子在其出生时交付到行星中。

文件：

研究论文pinte等。在Astrophysical journal kidsearch纸tegue等。在天体神话杂志上