新生恒星的尘埃盘如何产生螺旋臂结构的?

几乎所有的恒星都经历过这样的过程,诞生后不久被剩余的尘埃围绕,这些物质会渐渐被恒星吹散,或形成行星等天体围绕恒星运行。太阳系当然已经远远离开了这个混乱的时期,要了解恒星系统的早期演化,遥远的新生恒星可能更适合观测。

过去十年,无线电天文学解像力不断提升,我们可以看出遥远恒星的尘埃盘丰富的结构,包括如螺旋星系般的螺旋臂。这些尘埃盘中的螺旋臂可能是由气体及尘埃的重力不稳定引起,或是看不见的新生行星扰动产生。墨西哥国立自治大学的Luis Zapata提供了另一种想法:伴生恒星的潮汐力。

研究团队使用智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵(ALMA),观测距离地球450光年的金牛座UX联星系统,成员包含UX Tau A(主星)、UX Tau B(双星)和UX Tau C。过去的观察已经发现UX Tau A周围有明显的螺旋臂。现在ALMA以高角分辨率首次解像出UX Tau C周围尘埃盘的分子气体旋涡,也分析出UX Tau A与UX Tau C尘埃盘间的交互作用。

金牛座UX2的观测结果。上图为气体分布情形,下图为气体分子的径向速度。
金牛座UX2的观测结果。上图为气体分布情形,下图为气体分子的径向速度。

由于联星系统很常见,这种尘埃盘间的交互作用将来可能继续被观察到,帮助天文学家更清楚恒星早期演化过程。

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