天文学家有史以来第一次在另一个星系中发现一个围绕恒星运行的圆盘

天文学家已经发现了一个扩展的尘埃和气体盘的迹象,这些尘埃和气体在轨道上围绕一颗遥远的恒星旋转。

这没有什么不寻常的。这是恒星及其行星系统发展的正常阶段。这一发现之所以如此壮观,是因为它是有史以来第一次在另一个星系的恒星周围看到,除了我们自己的星系。

该功能在大麦哲伦星云,一个矮星系一些179,000光年远离银河系。而且,尽管假设恒星形成过程是普遍的似乎是常识,但我们以前无法在我们的母星系之外观察到它们的变幻莫测。

“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已经探测到了第一个银河系外吸积盘,这是一个特殊的时刻。天文学家安娜·麦克劳德(Anna McLeod)说英国杜伦大学。

“我们知道圆盘对于形成我们银河系中的恒星和行星至关重要,在这里,我们第一次在另一个星系中看到了这一点的直接证据。

艺术家对新发现的圆盘的印象。(ESO/M. Kornmesser)

星星诞生于致密团块在星际空间中徘徊的分子气体和尘埃云中。当一个团块变得足够密集时,它会在重力作用下坍塌;旋转时,它开始从周围的云层中吸收更多的材料。不过,这种材料并不只是落在原恒星上。它排列成一个围绕恒星赤道的圆盘,并以更可控、更稳定的水流落到它上面,就像水流进入下水道一样。

一旦恒星形成完毕,圆盘的剩余部分就会留在那里,聚集在一起形成行星系统的所有其他元素:行星、小行星和流星、彗星、尘埃。这就是为什么太阳系的行星或多或少在平面上绕太阳运行的原因。我们自己就像在太阳早餐的剩菜上生长的有知觉的霉菌。

阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)是一种强大的射电望远镜,已经成像相当多的此类磁盘在整个银河系中,处于不同的发展阶段;有些有明显的间隙,被认为是行星在绕轨道运行时聚集在一起所清除的。但是,距离越远的东西就越难解决,即使使用强大的望远镜也是如此。

HH 1177中确定的射流和圆盘的位置和方向。(ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. McLeod 等人。)

麦克劳德和她的同事们开始了他们的运动,寻找银河系外恒星盘,当时多单元光谱探测器(缪斯)仪器在甚大望远镜上在一个名为HH 1177的系统中发现了喷气式飞机的迹象.

这些也是一个恒星形成的特征:一些围绕形成恒星旋转的物质沿着其磁力线被带到两极,在那里它以强大的喷流形式发射到太空中。

研究人员想看看他们是否能在恒星形成的尘土飞扬的中心发现圆盘,因此他们使用ALMA来寻找旋转的迹象。这可以从光源被推向我们时缩短波长的方式中看出,当光源被拉开时被拉长。

“光的频率会根据发出光的气体向我们移动或远离我们的速度而变化,”天文学家乔纳森·亨肖(Jonathan Henshaw)说英国利物浦约翰摩尔斯大学。“这与救护车警笛的音调在经过你时发生变化并且声音的频率从高到低时发生的现象完全相同。

有趣的是,ALMA数据显示了这种轮换的明显迹象。该团队的分析显示,这颗恒星非常年轻且巨大,仍然从它周围的圆盘中觅食。这很正常。但它与银河系中发现的原恒星盘之间存在差异:HH 1177盘可以在光学波长下看到。

研究人员说,这与大麦哲伦星云中的星际环境有关。那里的灰尘要少得多;因此,HH 1177恒星并不像年轻而巨大的银河系恒星通常那样笼罩在物质的幕布中。

这使得这一发现成为研究的重要发现,不仅仅是研究恒星在不同环境中是如何形成的,而且是这些环境对恒星形成的限制。

“在天文设施方面,我们正处于一个技术快速发展的时代,”麦克劳德 说.“能够研究恒星是如何在如此令人难以置信的距离和不同的星系中形成的,这是非常令人兴奋的。

该研究已发表在自然界.

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