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系外天体新生照 摇滚驴 2011-03-04 13:50:43 天文学撰稿人Lisa Grossman在文中简单介绍了行星的形成过程，这也是人类第一次观测到行星的成长史。 （文/Lisa Grossman）人类第一次捕捉到了行星婴儿的诞生，它从母星周围碟状气体和尘埃中获得新生。 四组天文学家观察到三个不同的恒星从单身汉变成父亲的过程。它们原本中心布满碟状物质，进而拥有越来越多气状巨行星。 此次新观测直接表明有一个伴星围绕年轻恒星T Chamaeleontis（T cha）的碟翼运行，同时，也是第一次观测到行星的形成过程。年轻恒星LkCa15和 AB Auriga的圆环中心包含着气体，正如土星一般。这预示着内部至少有一个行星存在。 “我们认为看到的是一个正在形成的行星系婴儿照，它可能与太阳系年轻时的情况相似。”德国马克斯普朗克天文研究所的天文学家克里斯蒂安?塔尔曼如是说，“但事实上只是‘可能’。” 新生的恒星由尘埃和气体云塌缩而成，形成扁平碟状的物质像唱片一样和恒星一起运转。 碟片中的物质最终会形成新的行星。行星形成的理论模型预测这些原行星会通过重力吸取更多的气体和尘埃，清理出同其他固体碟片间的间隙。 “如果看到带有间隙的碟片，就是观测行星形成的可能证据。”夏威夷大学的天文学家亚当?克劳斯说，他观测了T Cha的伴星，那是一颗700万岁的类日恒星，距地球350光年。 另一幅快照表明，碟片的间隙是由双星清理的，而不是行星。恒星碟状尘埃中的行星也有相片，但是这些行星系统已经成熟的多了。 “这项发现是人们第一次观测到清空碟片区域的物质，它不是另一颗恒星。”克劳斯说，“它看起来也许符合一颗褐矮星或行星的性质。” 早先马克斯普朗克天文研究所的约翰奥?洛夫松和同事们也对T Cha进行了观测，他们发现这颗恒星周围的碟状物质分为两部分，一个是距恒星1200万英里（约1.9千万公里）的窄环、另一个是距恒星6.8亿英里的环。两个环之间的间隙可能是由成长中的行星形成的。 为了检验这一推断，克劳斯和一个国际团队通过在智利的甚大望远镜中叫做NaCo的装置观测T Cha星。他们使用了一种叫做疏孔遮罩模式的技术，这项技术能帮助他们校正恒星发出的光通过地球大气层时形成的扭曲。 “这种方法的优点是可以观测距明亮恒星很近的黯淡天体。”西班牙天文生物研究中心的天文学家努里亚?韦拉莫说。 当小组在2010年3月一个晴朗的夜晚看着近红外波段的天空时，他们在间隙发现一个明亮的天体。这个天体距恒星6.2亿英里远，是地球到太阳距离的6.7倍。 不幸的是，在接下来七月多云夜晚的观测中，这个天体并未出现。天文学家们推测，它可能拥有自己的气体和尘埃碟，就像土星环那样。 “我们仍不清楚它是不是行星。” 韦拉莫说，这个天体也可能是褐矮星，一个巨大的气体球，是木星质量的80倍，但对于燃烧的恒星来说还是太小。 “为了了解它的类型我们需要进行一次新观测。” 韦拉莫说。 萨尔曼认为该天体可能不是一颗行星。“但我认为‘行星’这个词在科学界有点被高估了。”他说，“如果事实证明行星的形成过程可以产生如此大质量的天体，那么可能会影响我们对可能性的认识。我认为那没问题。” 在2010年8月发表于《天体物理杂志通讯》的一个不同的研究中，萨尔曼和同事们使用了在夏威夷的斯巴鲁望远镜来观测年轻恒星LkCa15这个恒星距地球450光年同太阳非常相似，但比太阳年轻1000倍。 图像没有直接揭示行星的存在，但LkCa15的碟中间隙的内边缘情况却一览无遗。该气隙足够宽广，完全可以放下我们的太阳系。 “我们图片第一次穿透了恒星的光芒到达足够近的位置，有足够小的间隔和足够高的对比度，描绘出了间隙的清晰边界。” 碟片的结构显示可能有行星存在，但它不一定可以观测。很多比木星小的新生行星可能隐藏在尘埃后。 “想象一下，这颗行星和太阳就像孪生兄弟，我们观测的正是与太阳年轻时的情景非常相似的景观，这多诱人啊！”萨尔曼说。 日本国家天文台桥本俊率领的小组也用斯巴鲁望远镜观测了御夫座AB星，这颗星甚至比LkCa15还要年轻。小组观测到了倾斜于恒星赤道面的嵌套环。它的碟片是块状不对称的，表明其中可能隐藏有新生行星。 “这是一项令人兴奋的发现。”克劳斯说，“它可以告诉你何时开始寻找行星。” 天文学家们都同意需要用更多的观测来确定千疮百孔布满尘埃的碟片中到底发生着什么。现有的观测技术可能不足以真正看到LkCa15和御夫座AB星周围的行星。 “但我们总是在更新技术，所以可能明年情况就会变化，也可能下个月就会变化。”克劳斯说，“该领域方面的技术进展得非常快。”