科学探索|科学家尝试在碎片盘中寻找系外行星科学家尝试在碎片盘中寻找系

根据哈佛-史密松森天体物理中心（CfA）的一项新研究，主序恒星周围的碎片盘是脆弱的尘埃带，被认为是小行星或其他行星碎片碰撞和破碎时产生的。
它们很常见：超过四分之一的主序恒星都有碎片盘，而且由于这些碎片盘很难被探测到，所以这个比例可能还要高。目前的仪器只能在比太阳系的柯伊伯带（从海王星轨道上约30个天文单位延伸到约50个天文单位的区域）产生的碎片盘至少多一个数量级的系统中探测到碎片盘。
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研究人员表示，碎片盘中的尘埃本身就值得研究，但也提供了一个追踪行星系统特性的机会。最大的尘埃颗粒（那些大到一毫米的尘埃），其集体热辐射是由ALMA（阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列）等望远镜测量的，相对不受恒星风或辐射压力的影响。相反，它们的分布显示了重力和碰撞的影响。“混沌区”是一个行星周围的扩展区域，在这个区域内，尘埃没有稳定的引力轨道，导致一个缺口，其宽度除其他外取决于行星的质量。碎片盘中的行星可以产生这样一个缺口，因此对缺口尺寸的测量可以用来推断行星的质量--这是一个关键的系外行星参数，否则很难获得。
CfA的天文学家Sean Andrews和David Wilner是一个团队的成员，他们使用ALMA来研究离我们大约135光年的HD 206893星周围的已知碎片盘。这颗恒星还有一个褐矮星的双星伴星，在大约10au处运行，其质量大约为15-30个木星质量。ALMA图像在空间上解析了这个圆盘--它从大约50-185au延伸，而且天文学家们发现了一个从大约63-94au延伸的缺口的证据。如果这个缺口是由一个圆形轨道上的单一行星形成的，“混沌区”理论意味着这个行星应该有大约1.4个木星质量，轨道在大约79au 。未来，更高分辨率的ALMA观测有可能帮助约束褐矮星的动力学行为，并改善推断的新行星的特征。