新的NASA研究显示恒星周围的磁盘图案可以自我产生

弧形，戒指和螺旋出现在星际HD 141569A周围的碎片盘中。中心的黑色区域是由掩模引起的，掩模阻挡了来自恒星的直接光。此图片包含在2015年6月和2015年8月制造的观察，使用哈勃太空望远镜的STIS仪器。学分：NASA / HUBBLE / KONISHI等人。2016

当科学家寻找外产的人 - 世界超出太阳系之外的世界 - 首先在灰尘和天然气的灰尘和灰色的气体斑点，他们认为新成立的行星可能是原因。但最近的美国宇航局研究了可能还有另一个解释 - 一种不涉及行星的一个解释。

EXOPLANET HUNTERS观看星星的一些迹象表明，可能存在轨道中的行星，如星光的颜色和亮度的变化。对于年轻的恒星，这通常被灰尘和天然气的圆盘包围，科学家们在碎片中寻找模式 - 例如环，弧线和螺旋 - 可能是由轨道世界引起的。

“我们探索了我们认为的行星假设的领先替代竞争者，这就是磁盘中的灰尘和气体在紫外线击中时形成了这种模式，”美国宇航局的戈达德太空空间的天体物理学家Marc Kuchner说飞行中心在马里兰州格林贝尔特。

天文学家认为在年轻恒星周围的磁盘中发现的模式可能是行星路标。但是还有另一种解释吗？在NASA发现超级计算集群上执行的新模拟显示了磁盘中的灰尘和气体如何形成这些模式 - 无需行星。学分：美国宇航局的戈达德太空飞行中心

Kuchner于1月11日在华盛顿举行的美国天文学会议上展示了新研究的调查结果。描述结果的纸张已提交给天体物理杂志。

当高能紫外星光击中尘颗粒时，它将电子带走了电子。那些电子与附近的气体碰撞和热。随着气体温暖，其压力增加，它捕获更多的灰尘，这又加热了更多的气体。所得到的循环，称为光电不稳定（PEI），可以与其他力一起工作以产生一些特征的天文学家先前与碎片盘中的行星相关联。

Kuchner和他的同事设计了计算机模拟，以更好地了解这些效果。该研究由宾夕法尼亚州大学公园的宾夕法尼亚州普恩州博士州博士生博士学位领导，包括加州州立大学天文学教授Wladimir Lyra，加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA Jet Propulstion实验室的北诺里奇和研究助理。在戈达德的美国宇航局气候模拟中发现了Supercuppuling集群的模拟。

2013年，Lyra和Kuchner建议Pei可以解释一些磁盘中看到的狭窄环。他们的模型还预测，一些磁盘将有弧形或不完整的戒指，这是在2016年首次直接观察到的。

“人们经常使用行星模拟这些系统，但如果你想知道一个带有行星的磁盘看起来像什么，你首先要知道没有星球的磁盘看起来像什么，”Richert说。

Richert是关于新研究的领导作者，通过包括额外的新因素：辐射压力，由星光引起的粉尘颗粒引起的力量，建立在Lyra和Kuchner的先前模拟中。

光线对它遇到的一切施加了一分钟的体力。这种辐射压力推动太阳帆船，并帮助直接彗星尾部，因此它们总是从太阳中取出。相同的力可以将灰尘推入高度偏心的轨道上，甚至完全吹出一些较小的颗粒。

研究人员建模了辐射压力和PEI如何共同影响粉尘和气体的运动。他们还发现，这两个力根据灰尘和气体的物理性质表现出不同的模式。

2013年的PEI模拟揭示了粉尘和气体如何相互作用，以创造戒指和弧形，就像在真正的星际HD 141569A周围观察到的那些。随着辐射压力的含量，2017年的模型展示了这两个因素如何产生像在同一星上观察到的螺旋一样。虽然行星也可以引起这些模式，但新车型表明科学家应该避免跳跃结论。

“卡尔萨加曾常常对非凡的索赔需要特殊的证据，”Lyra说。“我觉得我们有时太快跳到了我们看到的结构是由行星引起的。这就是我认为非凡的索赔。在我们声称之前，我们需要排除其他一切。“

Kuchner和他的同事表示，他们将继续将其他参数考虑在他们的模拟中，如湍流和不同类型的灰尘和天然气。他们还打算模拟这些因素如何有助于不同类型的星星的模式形成。

由Kuchner Spearheaded的美国宇航局资助的公民科学项目称为磁盘侦探，旨在发现更多带有碎片磁盘的星星。到目前为止，参与者贡献了超过250万的潜在磁盘分类。数据已经帮助打破了这项研究的新地面。

纸：辐射压力与气体灰尘圆盘中的光电不稳定性之间的相互作用