行星“育儿室”尘埃盘 帮人类了解太阳系的形成

这张由欧洲南方天文台甚大望远镜SPHERE探测仪拍摄的壮观照片以前所未有的细节，展现了年轻恒星IM Lupi周围的尘埃盘。

SPHERE探测仪拍摄的最新图片显示，尘埃盘有多种形状、大小和结构。

　　北京时间4月13日消息，据国外媒体报道，在位于智利阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台中，有一台特殊的望远镜让天文学家得以详细观察年轻恒星周围形成的“尘埃盘”。从中获得的信息也许能帮助我们更好地了解太阳系于40亿年前形成时的情况。
　　这些尘埃盘的存续不过几百万年，与宇宙137亿年的历史相比简直不值一提，但对人类来说，则是长得难以想象。但就在十年前，我们还不具备观察到大部分尘埃盘的能力。天文学家亨宁·阿文豪斯（Henning Avenhaus）表示，“当时只要观察到八个尘埃盘中的任何一个，便等于为发表论文打了包票。”如今，只要你能约上欧洲南方天文台的高分辨率光谱偏振法系外行星搜索仪（简称AKA SPHERE），便能观测到多个尘埃盘。这台先进仪器可用于直接拍摄围绕邻近恒星旋转的地外行星照片，每年只对研究人员开放两次。它的主要用途是研究已经发现的地外行星，而非观察尘埃盘。目前我们对尘埃盘这一现象的了解还很少。该搜索仪能够拦截恒星发出的光线，进而通过偏振滤光器和合适的成像技术观察到恒星周围的行星和尘埃盘。它是欧洲南方天文台甚大望远镜的一部分，于2014年安装完成，但一直到2017年才拍摄首张得到证实的行星照片。阿文豪斯前来参观时表示：“我本来以为，最多能看到三个尘埃盘就不错了。”结果他的团队最后一共观察到了八个尘埃盘，均围绕金牛座T星旋转。金牛座T星是可见恒星中最年轻的一种，年龄不到1千万年，距地球约2.3亿至5亿光年。
　　该天文台“位置偏远而独特，看上去好似火星表面”。阿文豪斯评价道。他带领的一项研究对此前观察的八颗恒星展开了考察，研究报告将发表在最新一份《天体物理期刊》上，其中探讨了尘埃盘的观测方法。从理论上来说，这些尘埃盘最终会以某种方式凝结为行星。该研究名为“利用SPHERE探测仪观察金牛座T星周围尘埃盘项目”（DARTTS-S），是首次针对尘埃盘开展的大型研究项目。研究人员希望能对其获得进一步了解。
　　恒星周围尘埃盘的主要成分其实并非尘埃，而是气体。每个尘埃盘只有约1%的物质为固体，但这些固体才是利用SPHERE探测仪能够看见的部分，就像开灯时能看见灯泡周围飘舞的灰尘一样。阿文豪斯指出，人们此前也观测到过这些尘埃盘，“但区别在于，如今我们获取的样本量大大增加。”样本中包含了各式各样的照片，如小型尘埃盘、大型尘埃盘、较分散的尘埃盘、甚至长得像汉堡和悠悠球的尘埃盘等等。这些尘埃盘之大、规模之多变，令他惊奇不已。它们的直径介于100至400个天文单位（即地球到太阳的距离）之间，比整个太阳系还要大。
　　DARTTS-S团队计划向项目中再增添21颗恒星。“一旦我们有了更多的数据，便能更好地判断所有尘埃盘是否经历了相同的形成过程。”阿文豪斯说道。目前研究人员还不清楚，每种尘埃盘形状究竟代表着同一类恒星生命周期中的不同节点，还是它们的形成过程本就不同。随着更多观察和研究工作的展开，研究人员希望能大大扩增考察的恒星数量，努力从中寻求答案，因为他们不可能等上数百万年来观察某一个尘埃盘的演变过程。
　　研究小型金牛座T星周围的尘埃盘或许还能帮助我们了解太阳系的历史。”我们无从得知太阳系40亿年前是什么模样。“阿文豪斯表示。这一领域的科学家主要采用两种研究手段：要么借助计算机模拟，要么观察其它仍在形成中的行星系。因为时间旅行目前还无法实现。（叶子）