

当年轻恒星形成时,它们会吸积周围的尘埃和气体,剩余的物质会旋转形成一个扁平的盘状结构。行星最初是盘中微小的团块,这些团块会与其他小团块碰撞,最终增加它们的质量。因此,婴儿恒星系统通常看起来是中间有一个点,被一个黑暗的间隙包围,然后是一个尘埃圆盘。但不知何故,随着这个过程的展开,恒星也在继续生长。这一点很难解释——如果行星正在收集它们周围的物质,那么这些物质又是如何到达恒星的呢?
ALMA望远镜,这个地球上最大的射电望远镜,正在提供一些答案。对一个约450光年外年轻恒星系统的最新观测显示,行星和恒星正在共享气体,有从尘埃气体圆盘一直延伸到恒星的“桥梁”。
圆盘本身由两部分组成:靠近恒星的内层部分和行星正在形成的外层部分。如果这是我们的太阳系,内层部分将延伸到大约土星的轨道。外层圆盘的起始距离是内层的14倍,直径约为两天文光程。超远距离旅行者1号探测器——它即将离开我们太阳影响的边界——将接近该圆盘的内缘。
ALMA首次在圆盘之间的间隙中探测到了微量的二氧化碳。间隙中没有尘埃,这符合行星形成理论,但ALMA的高灵敏度使其能够探测到CO2。然后,ALMA还看到了一些细丝状结构,它们像车轮的辐条一样连接着圆盘和恒星。这些细丝是由行星的引力形成的;它们正在从圆盘的外层吸取气体。但大部分气体绕过了行星,使得恒星能够重新获得气体并继续生长。这是对这些由计算机模型推断出的气流的首次直接观测。
ALMA的观测结果

外层圆盘中的尘埃显示为红色。致密的HCO+气体(甲酰基)显示为绿色,中心间隙中的弥散气体显示为蓝色。气体细丝可以在三点钟和十点钟的方向看到,从外圆盘流向中心。
智利大学和原行星盘千年核中心的Simon Casassus领导了一个国际天文学家团队,观测了这个名为HD 142527的系统。他们发现,如果没有这些细丝,内层圆盘会在一年内耗尽。但有了细丝,就有足够的气体在周围流动,维持内层圆盘,并为饥饿成长的恒星提供能量。
行星位于流向恒星的致密气体流中,这使得它们从视野中被遮挡。它们可能比木星大几倍。描述这些发现的论文今天发表在《自然》杂志上。