研究提供了行星形成盘内部区域最详细的图像

密歇根大学天文学家的新研究提供了行星形成盘内部区域最详细的已知图像。

这些图像类似于尘土飞扬的红外甜甜圈，显示了围绕一颗名为V1295 Aquilae的年轻大质量恒星的盘中意想不到的移动结构，并证实了先前研究中报告的神秘内部排放。这颗恒星的质量是太阳的六倍，亮度是太阳的900倍。它只有100万年的历史;太阳有000亿年的历史。

Noura Ibrahim，UM天文学博士候选人和第一作者，讨论了该研究的研究结果，这些研究结果发表在“天体物理学杂志”上。

我们为什么要研究年轻的明星?

年轻的恒星给了我们观察恒星系统如何形成的独特机会。我们对太阳系如何形成的了解是有限的，更不用说看起来不像我们的系统了。随着凌日系外行星巡天卫星任务和詹姆斯韦伯太空望远镜的发射，探测，确认和表征太阳系外行星(称为系外行星)的激增。

到目前为止，我们已经确认了5多颗系外行星和000多颗潜在的候选者，它们不符合我们在太阳系中看到的。这就是为什么我们要研究行星形成的早期阶段，并研究系外行星最终形成的盘面。

为什么这些特定发现很重要?

我们正在使用第一个也是唯一一个足够强大的技术，可以在如此小的尺度上探测星周盘。我们的图像和模型揭示了一个更复杂的故事，可能移动的结构和内部排放，这引发了更多的问题。

此外，我们正在展示干涉测量(使用两个或多个望远镜一起工作)的力量，以太空望远镜的一小部分价格进行尖端科学，这无法与我们50倍的分辨率相提并论。

本文如何推进该领域的科学和理解?

我们正在使用干涉测量来研究原行星盘，这是一个相对广泛的子领域。这些圆盘承载着行星的形成，并最终变成完整的恒星系统，在某些方面与我们的太阳系相似，在其他方面则完全不同。

直到最近，我们只能使用哈勃，ALMA，凯克或VLT天文台对外盘进行成像，但内盘仍然是一个谜。

您是如何对这些内盘进行映像的?

为了获得必要的分辨能力，我们可以使用的唯一技术是长基线光学干涉测量。干涉测量的工作原理是将来自多个望远镜的光组合在一起，这些望远镜彼此相距一定距离。

我们使用高角分辨率天文阵列中心，这是世界上最大的光学和红外干涉仪。CHARA阵列由六个以Y形排列的一米望远镜组成，其最大分辨能力相当于单个直径331米的望远镜。这比大房子——UM体育场还要大。

由John Monnier教授领导的UM团队在CHARA阵列设计，制造和调试了多个红外光组合器，这些组合器将来自所有六个望远镜的光同时组合在不同的波段。2018年，该团队更新了密歇根红外组合器(MIRC-X)，增加了一个最先进的灵敏相机，可以检测来自尘土飞扬的磁盘的微弱红外光。

当我在 2020 年加入 UM 天文学博士课程时，我能够立即开始分析 MIRC-X 在 2019 年进行的观测。虽然从地球上的这个距离看不出来，但V1295 Aql几乎比太阳亮900倍，其高光度使其成为我们建模和成像目标的重要目标。老实说，我觉得有点被宠坏了，因为数据太漂亮了。

这些发现是否挑战了传统智慧?

以前的内盘发射模型推测，尘埃盘结束和恒星之间的“空腔”并不是那么暗。我们已经知道，该空腔中有透明的无尘气体，不会产生红外线光。

我们看到的圆盘中的尘埃在红外辐射中发光，因为它被恒星加热了。在一定温度下，热量太高，灰尘无法承受并被破坏，因此从理论上讲，我们不应该看到任何来自中间的排放，因为灰尘被破坏了。事实上，我们确实看到了来自中心的光，这引发了一个问题，即是什么创造了发光的不透明度。

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