三体前传： “三飞星”的真实混乱世界_风闻

　　原作者：Chelsea Gohd

　　翻译：张宇辰

　　校对：王婧彧 王茸 张砚斌 杨伯顺

　　审阅：牧夫校对组

　　美编：徐玖坤

　　后台：库特莉亚芙卡 李子琦

　　前几天，著名科幻小说《三体》即将被制作成英文系列剧集的消息让三体迷们兴奋异常。今天，我们要讨论的主角也拥有三颗“飞星”。

　　科学家在一项突破性的研究中发现，恒星群可以将周身孕育行星的尘埃盘“撕碎”，留下扭曲、不对称的环。

　　像我们太阳系这样的星系，孕育出的行星通常都是在同一平面上运行。但是，一项新研究发现，情况并非总是如此。

　　在研究猎户座GW（GW Orionis）11年之后, 研究小组首次发现了恒星们可以“撕开”它们尘埃盘的直接证据。猎户座GW是一个1300光年外，拥有星周盘(由气体、尘埃星子、小行星等组成的可以形成行星的环状圆盘)的年轻三星系统。这个星周盘不像通常所见那样是平的，相反，它是错位和破裂的。

　　在这张图中， ALMA射电望远镜(蓝色部分)得到的图像被叠加在了ESO甚大望远镜SPHERE仪器得到的图像上，显示了猎户座GW星系最内层环的阴影。

　　图片来源:ESO/Exeter/Kraus等，ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

　　来自英国埃克塞特和莱斯特大学的研究合著者Alison Young提到:“关于星周盘的撕裂效应已经有过很多理论研究，但这是第一个表明这种效应会发生在形成行星的盘中的直接证据。这证明，星周盘有可能扭曲和破碎，并且行星有可能在围绕多恒星系统高度倾斜的轨道上形成。”

　　研究人员还发现，这个扭曲的环位于猎户座GW星系盘的内部，包含30颗地球质量的尘埃。这意味着这个盘包含了足以形成行星的物质。

　　英国埃克塞特大学的天体物理学教授Stefan Kraus在谈及新近观测到的猎户座GW扭曲环时说:“这是目前为止发现的在如此极端的轨道上形成行星的最佳机制。但是，从行星探测的角度来看，我们还没有办法探测这些行星。”

　　虽然研究人员还无法探测这个星系中的行星，但这项开创性的研究证实了科学家们多年来的怀疑:多恒星系统会破坏自己的星周盘，并在其周围留下倾斜的、不对称的环。

　　从2008年开始, 来自英国、比利时、智利、法国和美国的研究人员研究了猎户座GW系统的三个新生恒星。他们使用了位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)的AMBER (Astronomical  Multi-BEam  Recombiner) 和 GRAVITY仪器，把来自不同望远镜的光结合起来。

这幅图的左半部分展示了猎户座GW系统的盘的内部区域。

图片来源: ESO/L. Calçada, Exeter/Kraus et al

　　Young说:“我们用这些数据为该恒星系统建立了一个详细的计算机模型，预测结果显示环绕恒星的盘状物会弯曲甚至撕裂，从而形成一个独立的内环。”

　　Kraus说: “当我们在2016年得到第一个轨道计算结果时，我们注意到轨道本身存在错位。” 该团队的理论家预测该系统可能会受到盘撕裂的影响。

　　借助这个模型，研究小组用甚大望远镜上的SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research，光谱偏振计高对比度系外行星巡天设备)仪器和 ALMA (阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵，世界上最大的射电望远镜)，对该系统进行了观测。

　　“当我们收到来自VLT和ALMA的数据时，图像令人震惊。我们在ALMA的观测中清楚地看到了这个光环，并在VLT图像中看到了只可能由一个倾斜的光环所产生的投影，” Young说。

　　这个结果证实了环的确是不对称的，并表明他们一直怀疑的事情真的在1300光年之外发生了。

　　“看到数学预测被观测结果如此清楚地证实真让人兴奋。这个SPHERE的图像尤其令人惊喜，因为我们可以看到这个盘的三维结构，包括其表面的凸起和阴影，”Young说。“我们正在观测的，是可能形成一种特殊行星系统的最初过程。”

　　参考: https://www.space.com/gw-orionis-triple-star-system-tears-apart-disk.html

『天文时刻』 牧夫出品

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图源: IMP Team,JPL,NASA