哈勃望远镜完成了对其他恒星周围尘土飞盘的最大调查

这是美国宇航局哈勃太空望远镜对年轻恒星周围的碎片系统的结构进行可见光勘测的一组图像。哈勃的敏锐视野揭示了结构中出乎意料的持久性和复杂性。图像

使用哈勃太空望远镜，天文学家发现了与系外行星形成相吻合的碎片系统中类似的持久性，这表明行星与伴随的碎片系统之间存在某种相互依存关系。

使用NASA哈勃太空望远镜的天文学家完成了对其他恒星周围尘土飞盘的最大，最敏感的可见光成像调查。这些尘埃盘可能是由行星形成过程中剩余的物体之间的碰撞所产生的，它们被成像在大约1000万年的恒星和超过10亿年的恒星的恒星周围。

亚利桑那大学管家天文台的调查负责人格伦·施耐德说：“就像时光倒流，过去曾经观察过那样的破坏性事件是在行星形成后在我们的太阳系中经常发生的。”调查结果发表在2014年10月1日的《天文杂志》上。

一旦被认为是简单的薄饼状结构，这些碎片系统中出乎意料的扰动和复杂性以及尘埃分布的变化强烈表明，这些圆盘受到绕恒星运行的看不见的系外行星的重力影响。另外，这些影响可能是由于恒星穿过星际空间而引起的。

研究人员发现，围绕恒星的物质没有两个“圆盘”看起来相同。施耐德说：“我们发现系统并非只是平坦且具有均匀表面的平面。”这些实际上是相当复杂的三维碎片系统，通常具有较小的嵌入式结构。一些下部结构可能是看不见的行星的路标。天文学家使用哈勃太空望远镜成像光谱仪研究了10个先前发现的星际碎片系统。

特别是在一个环状系统中，在一颗称为HD 181327的恒星周围观察到的不规则现象，就像是巨大的碎片飞沫，可能是由于两个物体最近碰撞到系统的外部而引起的。

共同研究人员克里斯托弗·史塔克（Christopher Stark）说：“这种物质喷雾离它的宿主恒星相当远，大约是冥王星与太阳的距离的两倍。”“难以解释地毁灭如此大距离的物体，这是非常罕见的。如果实际上我们看到了最近一次大规模碰撞的余波，那看不见的行星系统可能会相当混乱。”

关于这种不规则性的另一种解释是，该圆盘已经被恒星穿过星际空间的过程神秘地扭曲了，它直接与看不见的星际物质相互作用。“无论哪种方式，答案都是令人兴奋的，”施耐德说。“我们的团队目前正在分析后续观察结果，这将有助于揭示造成违规行为的真正原因。”

在过去的几年中，天文学家在系外行星系统的结构中发现了令人难以置信的变化–行星排列的轨道与我们的太阳系明显不同。 。施耐德说。“行星如何影响磁盘，磁盘如何影响行星？行星与伴随的碎片之间存在某种相互依存关系，这可能会影响这些系外行星碎片系统的演化。”

施耐德说，从这个小样本中，带走的最重要的信息是毅力之一。他补充说，天文学家确实需要了解这些系统的内部和外部影响，例如恒星风和与星际物质云的相互作用，以及它们如何受到母星质量和年龄以及大量重元素的影响需要建造行星。

尽管自1995年以来，天文学家已经找到了近4,000个系外行星候选者，主要是通过间接探测方法进行的，但在同一时间段内仅成像了约两打光散射的星际碎片系统。那是因为这些磁盘通常比其明亮的母星微弱100,000倍，并且通常非常接近。之所以能看到大多数，是因为哈勃望远镜能够执行高对比度成像，在这种成像中，来自恒星的压倒性光线被遮挡，露出了围绕恒星的微弱圆盘。

这项新的影像调查还可以洞察我们46亿年前太阳系的形成和演化过程。特别是，在HD 181327周围的磁盘中看到的可疑行星碰撞可能与地球月球系统的形成方式相似。在这些情况下，行星大小的物体之间的碰撞会产生碎片，然后将它们聚结成伴生的月亮。

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局之间国际合作的一个项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）进行哈勃科学行动。STScI由位于华盛顿的天文学研究大学协会为NASA运营。

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图像：NASA / ESA / G。施耐德/ U。亚利桑那