研究成果

2024年12月13日

阿尔玛望远镜捕捉到的行星系形成的现场

图片

阿尔玛望远镜观测到的PDS 70的模拟彩色合成图像

阿尔玛望远镜观测到的PDS 70的模拟彩色合成图像。 左边是波长0.87毫米的观测图像，右边是这次波长3毫米的观测图像。 合成了阿尔玛望远镜的观测图像(红)、凯克望远镜的红外线观测图像(绿)、VLT望远镜的可见光线观测的氢亮线图像(蓝)。 可知在用凯克望远镜和VLT望远镜看到的行星的外侧，由阿尔玛望远镜捕捉到的尘埃呈环状分布。 还可以看出，在右边的图像中，灰尘的辐射特别集中在西北方向(图像右上方)。 (贷记: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO )、W. M. Keck Observatory、VLT (ESO )、K. Doi (MPIA ) )

通过阿尔玛望远镜的观测，捕捉到了在形成不久的行星外侧，作为下一个行星材料的尘埃局部聚集的现场。 这暗示着已经形成的行星可能会收集下一个要制造的行星的材料，从而推动形成。 本研究为阐明由太阳系等多个行星构成的“行星系”的形成过程做出了贡献。

到目前为止，已发现了5000多个太阳系外行星，它们大多构成了由多个行星构成的“行星系”。 在围绕着年轻星球的原始行星系圆盘中，这些行星被认为来自微米大小的固体微粒——尘埃。 但是，尘埃是如何聚集形成行星系的，其详细过程至今尚未弄清楚。

年轻的行星“PDS 70”是在围绕着这个星球的原始行星系圆盘中进行行星形成的同时，在这个圆盘的内侧发现了两颗已经形成的行星的唯一的天体。 调查PDS 70周围的尘埃分布，有助于阐明在那里形成的行星对原始行星系圆盘和其他行星的形成产生了怎样的影响。 该天体过去曾通过使用阿尔玛望远镜对波长0.87毫米的观测，捕捉到了环状分布在行星外侧的尘埃的辐射。 但是在这个波长下，辐射的分布可能与尘埃的分布不对应。

因此，研究小组使用阿尔玛望远镜对PDS 70的原始行星系圆盘进行了高分辨率观测，波长为3毫米。 通过这个观测，可以比过去进行的0.87毫米的观测更准确地捕捉尘埃的分布。 此次进行的波长3毫米的观测显示出与过去的观测不同的尘埃放射分布，明确了在行星外侧的环中，尘埃的放射也集中在特定的方向上。 这意味着生长的尘埃聚集在狭小的区域。

在行星外面发现的尘埃的聚集，意味着已经形成的行星正在把尘埃扫到其外面的狭窄区域。 聚集在这个狭窄区域的尘埃合并，形成下一个行星。 太阳系等由多个行星构成的行星系的形成表明，可以解释为，一边重复这样的过程，一边从内到外依次进行行星的形成。 这样，在本研究中，我们成功地从观测上捕捉了已经形成的行星影响周围圆盘，直至行星系形成的过程。

主导本研究的，在国立天文台进行研究的综合研究研究生院大学的研究生(现在隶属于马克斯·普朗克天文学研究所)土井圣明先生说。

“即使在同一个天体内，构成天体的每个要素也会以不同的波长放射光。 因此，通过以多个波长观测一个天体，可以突出地捕捉到各个构成要素。 即使在同一阿尔玛望远镜的观测中，PDS 70也根据波长显示出不同的辐射分布，可见利用阿尔玛望远镜在多个波段进行观测的重要性。 由于构成要素相互影响，所以通过用各种望远镜、观测设定观测不同的要素并对它们进行比较，可以加深对该系统整体的理解。 ”

详细报道

阿尔玛望远镜捕捉到的行星系形成的现场:尘埃在行星外侧聚集，产生下一个行星的情况

阿尔玛望远镜

补充信息

主讲人

土井圣明(马克斯·普朗克天文学研究所博士后)

联合发表机构

自然科学研究机构国立天文台

综合研究研究生院大学

联合阿尔玛观测站

发表论文

kiyo aki doi et al .“asymmetric dust accumulation of the PDS 70 disk revealed by alma band3observations”，in Astrophysical Journal Letters，s

相关链接

アルマ望遠鏡が捉えた惑星系形成の現場（総合研究大学院大学）

阿尔玛望远镜捕捉到的行星系形成的现场(综合研究研究生院大学)

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