銀河系中心有行星在形成。

銀河系中心分子區(qū)的極端環(huán)境中竟然存在著原行星盤(pán)。這是ALMA觀測(cè)到的一個(gè)原行星盤(pán)，但與本次研究無(wú)關(guān)。

ESO / ALMA

一個(gè)由北京大學(xué)、上海天文臺(tái)和德國(guó)科隆大學(xué)天文學(xué)家組成的科研團(tuán)隊(duì)近日宣布，他們?cè)阢y河系中心分子區(qū)發(fā)現(xiàn)了原行星盤(pán)。這一發(fā)現(xiàn)向現(xiàn)有理論發(fā)起了挑戰(zhàn)。

原行星盤(pán)是行星的產(chǎn)房。新生的行星會(huì)從環(huán)繞著年輕恒星的氣體塵埃環(huán)中誕生。這些結(jié)構(gòu)的寬度通常在幾百天文單位以上，它們的存在標(biāo)志著行星系統(tǒng)的形成仍處于最早期階段。在原行星盤(pán)內(nèi)，微小的塵埃顆粒互相碰撞并粘合在一起，逐漸變大形成礫石，最終通過(guò)所謂的“核吸積”過(guò)程形成行星的胚胎。隨著這些行星的胚胎逐漸長(zhǎng)大，它們會(huì)在原行星盤(pán)內(nèi)清掃出多條環(huán)狀或螺旋狀的縫隙，通過(guò)強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)這樣的縫隙，可以得知原行星盤(pán)中可能存在著年幼的行星。

研究人員對(duì)銀河系中心附近的3個(gè)分子云進(jìn)行了有史以來(lái)最細(xì)致的勘查，在這些迥然不同的環(huán)境中，他們發(fā)現(xiàn)了至少500個(gè)內(nèi)部孕育著恒星的致密核心，且其中至少有300個(gè)孕育著原行星盤(pán)。該研究顯示，恒星的孕育可以在各種不同的星系環(huán)境中進(jìn)行，即便在銀河系中心的極端環(huán)境中也是如此。

在銀心中央分子區(qū)探測(cè)行星系統(tǒng)極為困難，因?yàn)樗鼈兙嚯x遠(yuǎn)，亮度低，同時(shí)又受到濃厚的塵埃遮掩。研究人員動(dòng)用智利阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波射電望遠(yuǎn)鏡陣列（ALMA），進(jìn)行了高分辨率成像。這使得他們能夠?qū)?70億天文單位之外寬度只有1000天文單位的結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測(cè)。使用所謂的雙波段成像技術(shù)，研究人員成功獲取了與觀測(cè)目標(biāo)的溫度、塵埃和結(jié)構(gòu)有關(guān)的寶貴數(shù)據(jù)。

觀測(cè)結(jié)果令人吃驚。他們發(fā)現(xiàn)有超過(guò)70%的致密核心比預(yù)測(cè)的更“紅”，而這意味著原行星盤(pán)的存在在該區(qū)域是一個(gè)普遍現(xiàn)象。

針對(duì)這一異常的偏紅現(xiàn)象，研究人員認(rèn)為存在兩種可能。一是這些核心內(nèi)含較小但較厚的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可能是會(huì)吸收較短波長(zhǎng)光的原行星盤(pán)；另一種可能這些核心包含了異常巨大的塵埃顆粒，這些顆粒源自盤(pán)內(nèi)，并隨原恒星的物質(zhì)流向外排出。

無(wú)論哪種情形都表明，銀心區(qū)域原行星盤(pán)的分布是廣泛的。這一結(jié)果向早先其他學(xué)者對(duì)這些致密核心結(jié)構(gòu)的理論假設(shè)發(fā)起了挑戰(zhàn)。研究人員指出，僅在3個(gè)中央分子區(qū)云團(tuán)中，就存在著超過(guò)300個(gè)正在發(fā)育的行星系統(tǒng)。

原行星盤(pán)在銀心附近紊亂高壓環(huán)境中依然能夠存在，表明行星的基本構(gòu)件即使在銀河系最極端的角落也能涌現(xiàn)。研究人員期待未來(lái)能夠借助新的望遠(yuǎn)鏡作更加深入的勘查，以了解這些早期的原行星盤(pán)最終是否能夠演化出完整的行星系統(tǒng)，以及這樣的演化進(jìn)程究竟與我們所知的有什么不同。該研究標(biāo)志著人類在認(rèn)識(shí)行星系統(tǒng)演化的多樣性方面邁出了巨大一步。

參考 A multitude of protoplanetary discs detected in the galactic centre https://www.eurekalert.org/news-releases/1084027