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快速成型的巨型行星可能会破坏螺旋原圆形圆盘

时间:2022-05-26 10:25:05 来源:

根据沃里克天文学家大学的一项新的研究,在星系的生命中提前开发的巨型行星可以解决为什么在年轻的原始圆盘中未观察到螺旋结构的姿态。

根据沃里克天文学家大学的一项新的研究,在星系的生命中提前开发的巨型行星可以解决为什么在年轻的原始圆盘中未观察到螺旋结构的姿态。

2020年11月26日出版的研究,在天文学学报和皇家社会的一部分,为缺乏螺旋结构的解释提供了螺旋结构,即天文学家期望在户周围地区看到的幼颗星,也表明科学家们可能不得不重新评估行星在光盘生命周期中的速度如何。

没有星球的原主象圆盘。

原文象圆盘是行星的出生地,含有最终将结合到我们在宇宙中看到的行星阵列的材料。当这些光盘年轻时,它们形成螺旋结构,通过圆盘纺丝的大规模重力效果,所有的灰尘和材料都拖到密集的臂中。在银河系上发生类似的效果,因此为什么我们看到螺旋星系,如我们自己的银河系。

从光盘中的三到千万年的过程中,从盘子中占据了行星,落到了它是轨道的恒星,或者只是通过越野的风吹进入空间。当光盘较小时,它是自我重力的,并且它内的材料形成螺旋结构,当它被重力稳定时它会失去。当他们在途中消耗和分散材料时,开发的年轻行星在光盘上雕刻差距,导致“环和差距”的特征是天文学家最常见的原文象椎间盘。

原文象圆盘与轨道行星。

但天文学家已经努力解释对幼小的原始圆盘的观察,表现出没有螺旋迹象,而是看起来像戒指和隙结构的椎间盘。为了提供一个解释,Sahl Rowther和Farzana Meru博士从沃里克物理学部门进行了计算机模拟的年轻光盘中的大规模行星,以确定它们在互动时会发生什么。

他们发现一个巨大的星球,大约三倍的木星,从盘的外部区域迁移到它的明星将导致擦除圆盘的螺旋结构与天文学家所观察到的光盘一样。然而,要存在于圆盘的螺旋阶段,那些行星将不得不在盘的生命周期中快速和早期形成。

领导作者Sahl Rowther,博士生在物理系中,说:“当光盘很年轻时,我们希望它们搭配螺旋结构。但我们没有看到在观察中。

“我们的模拟表明,这些年轻光盘中的一个大规模的星球实际上可以缩短在自我倾向螺旋阶段到一个看起来更像是天文学家所看到的观察的时间。”


视频显示出格式圆盘的演变的比较而没有行星(左)和轨道3木星质量行星(右)。

来自物理系Farzana Meru的共同作者补充说:“如果这些光盘中的一些是观察的,那么最近是自我引人的,那么这表明他们在圆盘仍然年轻时形成了一个星球。原始圆盘的自我重力阶段远远小于大约五百万年,这意味着行星必须令人难以置信地形成。

“无论这些机制如何解释这些行星如何形成,这可能意味着我们必须考虑行星的形成比最初的想法要快得多。”

它们的模拟在原始地区的外部区域中建模了一个巨大的星球,因为它向内迁移时,天文学家希望看到扭矩向内推动行星的过程,因为它在与盘中的气体交换成角动量时。这也意味着行星将与大部分圆盘相互作用并造成足够大的圆盘以在气体中打开间隙,从而产生环和间隙结构。

Sahl Rowther补充说:“鉴于与观察盘的群众相关的未知数,这是令人兴奋的。如果具有环和间隙结构的巨大光盘是常见的,它可以在解释光盘架构方面提供更多途径。

“我们的结果表明,鉴于合适的条件和技术,甚至可以看到这些巨大行星的迹象。我们研究的下一阶段是确定这些条件是什么,帮助天文学家试图确定这些行星的存在。“

Meru博士补充说:“螺旋结构很有可能被抹去,当你看一张光盘时不要被愚弄。它仍然可以合理地庞大,只是一个巨大的星球导致它失去了它的螺旋。

“我们拥有这些原始圆盘的这些惊人的图像,对他们来说真正令人兴奋的是它们的结构。在过去的几年里,望远镜已经变得非常强大,我们能够看到差距和戒指等功能。通过像我们这样的计算机模拟,我们现在可以试图了解我们期望发生的一些过程,就像在年轻光盘中迁移的行星一样,可以导致观察者看到的那种图像。这是可能的强力望远镜和超级计算机的组合。“

参考:躲藏在具有行星的Promoplanetary Disks的引力不稳定的签名由Sahl Rowther,Farzana Meru,Grant M.Kennedy,Rebecca Nealon和Christophe Pinte,11月26日,AstrophySical Journs封信.DOI:
10.3847 / 2041-8213 / ABC704


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