一种独立于模型的原行星盘称量方法

天文学家找到了一种直接测量原行星盘中气体量的方法，无需对不同类型气体的相对量做出假设，使得这种方法比以前的方法更加准确和稳健。

行星在年轻恒星周围的气体和尘埃原行星盘中形成。科学家通过观察原行星盘的光谱，即原行星盘成分发射的无线电波的波长来研究原行星盘。氢气是原行星盘的主要成分，但很难直接测量，因为它不能有效地发射无线电波。一氧化碳通常用作替代物，但氢气与一氧化碳的比例会因环境而异，从而导致总质量估计存在很大的不确定性。

由研究生院研究生 Tomohiro Yoshida 领导的团队搜索了阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 档案数据，以观察TW Hydrae 恒星周围最近的原行星盘。由此，他们生成了一张比之前的研究灵敏度高 15 倍的无线电图像，使他们不仅可以检查光谱线的波长，还可以检查它们的形状。

根据一氧化碳线的形状，该团队能够测量圆盘中心附近的气体压力。该压力揭示了中心附近气体的总质量，而无需对氢气与一氧化碳的比例做出任何假设。该团队发现，尽管行星形成过程接近尾声，但 TW Hydrae 系统的内部区域仍有足够的气体来形成木星大小的行星。

这项研究的主要作者吉田说：“我们希望将这项新技术应用于其他磁盘，并研究具有不同特征和不同年龄的行星形成磁盘中的气体量，以阐明气体消散过程和形成过程行星系统。”

这些结果在2022 年 9 月 22 日 的《天体物理学杂志快报》中以“原行星盘中气体表面密度的线压增宽和直接约束的发现”形式出现。

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