一颗双子星周围观测到能孕育出行星的原生物质

　　出现在甚大天线阵（VLA）观测但未出现在阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）观测的多重ALMA和VLA连续成像图。（图片来源：The Astrophysical Journal(2022)。DOI:10.3847/1538-4357/ac36d2）
　　天文学家在一颗双子星周围观测到能孕育出三个行星系统的原生物质，这是一个前所未有的发现。
　　一个国际科研小组汇集了三十年的研究数据，数据是对一对被气体和尘埃所包围而相互绕行的恒星系统的观测。近期发表在《天体物理学杂志》（ The Astrophysical Journal ）上的研究表明，新发现的盘状物质可能会孕育出环绕在双星系统的新行星系统。该科研小组利用甚大天线阵（VLA）和阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）观测到了处于初始阶段的双星系统SVS13，藉此为双星系统形成期的研究提供了迄今为止最佳的依据。通过模拟行星形成的过程，人们发现行星是由恒星形成初期周围的原行星盘中的冰及尘埃等颗粒物缓慢聚集而形成的。以往模拟出来的行星模型只考虑如太阳一样的单星系统，而大多数恒星事实上都演化成了双星系统，即两颗恒星围绕着一个共同的中心旋转。我们尚不清楚行星是如何在这些双星系统的周围诞生的，但可以确定的是，双星系统中两颗恒星之间的引力发挥了至关重要的作用。
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　　主要负责人兼安达卢西亚的天文学研究所（IAA-CSIC）和英国曼彻斯特大学阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列区域中心（UK-ARC）的研究员Ana Karla Díaz-Rodríguez称：＂我们的研究结果显示，每颗恒星带都有一个气体和尘埃组成的星盘，而两颗恒星的外围正在形成一个更大的外盘。＂在外盘中存在一种螺旋结构，将物质输送进各恒星的内盘中，所有这些尘埃盘将来都可能形成行星系统。而这也证明了双星系统中不仅每颗恒星周围都存在内盘，而且也会存在一个共同的外盘。双星系统SVS13是在英仙座分子云中由两颗总质量与太阳相当的恒星胚胎组成，因为距离太阳不远，约980光年，人们可以对其进行详细研究。该系统中的两颗恒星彼此非常靠近，其间距约为地日距离的90倍。
　　此外，科学家也分析了该恒星系统中的气体、尘埃和电离物质的组成成分，在这两颗恒星周围已经发现了近30种不同的分子结构，包括13种能形成生命前驱的复杂有机分子（其中7种是在这个系统中首次发现的）。Ana Karla Díaz-Rodríguez则认为：＂这意味着，当行星开始在这两颗恒星周围形成时，能形成生命的分子结构也相继形成。＂
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　　科研小组使用VLA对双星系统SVS13进行了30年的观测，跟踪了这两颗恒星在这段时间的运动以及来自ALMA的新数据，并且获得了许多基本参数，如原恒星的质量、磁盘的质量以及其温度。
　　该项目的合作者、曼彻斯特大学的Gary Fuller称：＂这项工作可以使人们通过对年轻恒星进行细致而系统的研究来深入地了解其结构和属性。＂安达卢西亚天体物理研究所（IAA-CSIC）的研究人员Guillem Anglada说：＂我们25年前就在IAA开始研究这个系统。发现这其实是一个射电双星系统时，我们都很惊讶，因为光学系统中只能观测到一颗恒星。通常情况下，恒星的胚胎可以被无线电探测到，但只有在孕育期结束后，他们才会变成可见的。而最奇怪的地方在于这两颗双子星中，其中一颗似乎比另一颗演化速度更快。我们设计了几个实验，以获得更多的细节，并找出在这种情况下，以研究其中任何一个恒星是否能形成行星，而最终得出的结果是：这两颗年轻的恒星都能形成行星。＂
　　双星系统SVS13在科学界仍然存在许多争议，有些学者认为可能处于演化早期，而有些则认为其处于演化晚期。这份最新研究可能是目前对于该形成中的双星系统最完备的报告，不仅揭示了这两颗原恒星的属性及其形成环境，也为模拟双星或多星系统早期形成阶段提供了关键参数。
　　翻译：范嘉豪
　　审校：董子晨曦
　　引进来源：曼彻斯特大学（University of Manchester）
　　本文来自：中国数字科技馆