一块长得像汉堡的宇宙云,正在给天文学家提供一颗遥远气态巨行星最早期的近乎完美视角。它的名字叫"戈麦斯汉堡"(Gomez's Hamburger,简称GoHam),是一个巨大的原行星盘,围绕一颗年轻恒星,位于银河系天蝎-半人马星区,距地球约453光年。
研究人员在《天体物理学杂志》上发表的研究中指出,从地球看GoHam的角度几乎无可比拟——对任何想看清那些终将聚合成一颗巨大气态巨行星的尘埃与颗粒薄层的人来说,都是如此。
最早观测到GoHam是在1985年,但当时观测者把它误判为行星状星云,并认为它远在6500光年之外。此后,天文学家借助智利北部的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)收集的数据修正了判断。顾名思义,ALMA测量毫米及更短波长的信号,让科学家得以绘制构成遥远天体的微小尘埃颗粒与气体分子的分布图。GoHam对ALMA来说格外独特,因为它的位置使它成为检验行星演化模型的新基准样本。
研究合著者、明尼苏达大学天文学家查尔斯·劳(Charles Law)解释说:"GoHam让我们罕见而清晰地看到一个大尺度、近乎侧向的盘的垂直与径向结构。"
据劳介绍,宇宙风、巨大的形成不对称性、庞大的盘尺寸,以及行星形成的潜力,这些因素叠加,让GoHam成为一个"完美的实验室"。借助ALMA,劳与同事分析了GoHam中一氧化碳和含硫分子的分层情况。结果与预测一致:最轻的气体位于形成结构中平面之上的最高层,较重的硫成分则在其下方。同时,中平面本身可见一段薄而集中的毫米级尘埃。
不过,它与快餐同名物的可比性也就到此为止。它的尘埃云呈南北走向,一侧的辐射更亮、更宽。这很可能源于某种扰动,比如宇宙涡旋,它或许会捕获更多物质用于行星形成。盘北侧微弱的薄层一氧化碳辐射还表明,GoHam的中央恒星正以所谓的光致蒸发风把气体吹向深空。
天文学家还指出,GoHam是迄今观测到的最大原行星盘之一。它宽近930亿英里,尘埃质量远超典型原行星盘,最终孕育的可能不只是一颗气态巨行星,而是一整个行星系统。
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