天文學(xué)家們近日揭示了雙星系統(tǒng)中行星形成的新發(fā)現(xiàn)，這一研究通過對(duì)兩個(gè)特定的雙星系統(tǒng)進(jìn)行深入探索，為理解年輕恒星周圍行星誕生的條件提供了新視角。
盡管單恒星系統(tǒng)如太陽系在我們的認(rèn)知中占據(jù)主導(dǎo)地位，但宇宙中超過一半的恒星實(shí)際上存在于雙星系統(tǒng)中，即擁有伴星的恒星。這些雙星系統(tǒng)同樣可能孕育行星，它們或是圍繞其中一顆恒星運(yùn)行，或是圍繞整個(gè)雙星系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。
為了探究雙星系統(tǒng)中的行星形成機(jī)制，天文學(xué)家們利用位于智利北部的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）以及夏威夷的凱克II 10米望遠(yuǎn)鏡，對(duì)兩個(gè)雙星系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的數(shù)據(jù)收集。這些發(fā)現(xiàn)有望重塑我們對(duì)雙星系統(tǒng)中行星形成條件的認(rèn)知。
雙星的形成過程與單星并無太大差異，它們都是在由冷星際氣體組成的密集云中誕生。這些氣體云在引力作用下逐漸聚集，最終形成稱為“原恒星”的恒星嬰兒。在一些足夠大的星際云中，甚至可以同時(shí)形成兩顆或更多主序星。
隨著恒星的誕生，剩余的氣體和塵埃圍繞它們形成了所謂的“原行星盤”，行星正是從這些盤中孕育而出。這些盤可以是圍繞單顆恒星的恒星軌道盤，也可以是圍繞整個(gè)雙星系統(tǒng)的雙星軌道盤。然而，科學(xué)家們對(duì)于行星盤如何持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間以孕育行星，以及最終導(dǎo)致盤消散的原因仍不清楚。
研究團(tuán)隊(duì)此次關(guān)注的雙星系統(tǒng)之一是DF Tau，它位于距離地球約150光年的金牛座恒星形成區(qū)。DF Tau由兩顆質(zhì)量約為太陽0.6倍的原恒星組成，它們以高度拉長(zhǎng)的軌道運(yùn)行，軌道周期約為44年。令人驚訝的是，ALMA發(fā)現(xiàn)孕育這兩顆恒星的星際云已經(jīng)分裂成兩個(gè)恒星軌道盤，其中一個(gè)盤被磁性地鎖定在中央恒星DF Tau A上，為其提供物質(zhì)以促進(jìn)其生長(zhǎng)，而另一個(gè)盤則似乎已從另一顆恒星DF Tau B上脫離。
DF Tau的研究結(jié)果向天文學(xué)家們表明，年輕恒星的旋轉(zhuǎn)以及磁盤與它們的磁性鎖定之間可能存在關(guān)聯(lián)，這可能與軌道盤的早期消散有關(guān)。DF Tau軌道盤的軌道、其恒星軌道盤以及恒星傾斜度之間的錯(cuò)位也可能影響磁軌道盤的整體演化。
研究團(tuán)隊(duì)還關(guān)注了另一個(gè)雙星系統(tǒng)——年輕的F.O Tau系統(tǒng)，其年齡約為280萬年。該系統(tǒng)位于距離地球約450光年的地方，其恒星F.O Tau A和B的軌道比DF Tau更為圓形，且距離更遠(yuǎn)。使用ALMA，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)F.O Tau的盤與其雙星軌道對(duì)齊，且兩顆恒星都表現(xiàn)出較慢的旋轉(zhuǎn)速度。這表明像F.O Tau這樣的系統(tǒng)，其恒星旋轉(zhuǎn)較慢且軌道更圓，可能比旋轉(zhuǎn)速度快且軌道拉長(zhǎng)的系統(tǒng)更適合在其恒星周圍形成行星體。
天文學(xué)家們的這些新發(fā)現(xiàn)不僅增進(jìn)了我們對(duì)雙星系統(tǒng)中行星形成的理解，還為我們探索宇宙中的其他行星系統(tǒng)提供了寶貴的線索。
