一个国际天文学家团队为行星形成的迷人而复杂的过程提供了新的线索。

研究人员利用位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜(ESO 的 VLT)拍摄了 80 多颗年轻恒星以及行星形成过程中的尘埃和气体盘的令人惊叹的图像。

该数据今天发表在《天文学与天体物理学》的三篇论文中。

这项研究是迄今为止对行星形成盘最大规模的调查之一，为天文学家提供了丰富的数据、图像宝库和独特的见解，以帮助揭开银河系不同区域行星形成的奥秘。

戈尔韦大学讲师、发表的三篇新论文之一的主要作者克里斯蒂安·金斯基博士 说： “这确实是我们研究领域的一个转变。我们已经从对单个恒星系统的深入研究转向了对这个巨大的研究。 ” 整个恒星形成区域的概述。

“我们知道那里有非常多样化的行星。现在我们知道行星托儿所的人口非常多样化。我们的图像帮助我们尝试将这两者联系起来，这最终将告诉我们不同类型的行星是如何形成的。一旦我们知道了，我们就可以开始计算出像我们自己的太阳系这样的东西有多少频率具有生命出现的条件。”

该团队研究了银河系三个不同恒星形成区域的 86 颗恒星：金牛座和变色龙 I 号，两者距离地球约 600 光年，以及猎户座，这是一个富含气体的云，距离我们约 1,300 光年，已知成为几颗比太阳质量更大的恒星的诞生地。

这组新图像展示了我们银河系三个相对较小区域中行星形成盘的非凡多样性。

金斯基博士描述了拍摄到的图像： “我们可以将这些称为行星苗圃——围绕年轻恒星的巨大气体和尘埃盘。就宇宙而言，它们就在我们的后院，因为它们距离我们只有 600-1,300 光年。我们的银河系大约是银河系的 80 倍。其中一些圆盘显示出巨大的旋臂，大概是由绕轨道运行的行星的复杂芭蕾驱动的。”

这些观察结果是由一个由来自 10 多个国家的科学家组成的大型国际团队收集的。

迄今为止，已发现超过 5,000 颗行星围绕太阳以外的恒星运行，这些行星通常位于与我们太阳系明显不同的系统中。为了了解这种多样性是在哪里以及如何产生的，天文学家必须观察包围年轻恒星的富含尘埃和气体的圆盘——行星形成的摇篮。这些最容易在恒星本身形成的巨大气体云中发现。

金斯基博士补充道： “我们正在研究这些行星的年轻诞生地，因为我们想了解为什么我们会在遥远的恒星周围发现如此多的行星系统，这些行星系统的结构极其多样化，而且大多数与我们的太阳系非常不同。为了找到答案，我们转向行星形成的最早阶段。”

国际研究团队能够从图像和数据集中收集到一些关键见解。

在猎户座中，他们发现由两个或更多组成的恒星群不太可能拥有大型行星形成盘。这是一个重要的结果，因为与我们的太阳不同，我们银河系中的大多数恒星都有伴星。

除此之外，该区域的一些圆盘具有不对称的外观，这表明其中可能嵌入了大质量行星，这可能导致圆盘扭曲和错位。

在所有三个恒星形成区域，一些图像显示出美丽的结构。其他人则显得光滑。其他的仍在与中心恒星周围的诞生云相互作用。

就行星形成的非凡多样性而言，其中一些行星的距离非常大——超过地球与太阳之间距离的 100 倍。相对而言，有些很小——可能是地球与太阳之间距离的20-30倍，大致相当于太阳系最外层行星海王星的轨道。

虽然行星形成盘的延伸距离比地球和太阳之间的距离大数百倍，但它们距离我们数百光年的位置使它们在夜空中看起来像小针孔。

为了观察这些圆盘，该团队使用了安装在 ESO 的VLT上的精密光谱偏振高对比度系外行星研究仪器 ( SPHERE ) 。

SPHERE 最先进的极端自适应光学系统可以纠正地球大气层的湍流影响，从而产生清晰的光盘图像。这意味着该团队能够对质量低至太阳质量一半的恒星周围的圆盘进行成像，而对于当今大多数其他可用的仪器来说，这些圆盘通常太微弱了。

该调查的其他数据是使用 VLT 的X 射手仪器获得的，这使得天文学家能够确定恒星的年轻程度和质量。

另一方面，欧洲南方天文台的合作伙伴阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA )帮助团队更多地了解一些恒星周围的尘埃量。

金斯基博士补充道： “过去十年望远镜和仪器的极端技术进步确实是我们开展这项研究的关键因素。令人惊奇的是，爱尔兰天文学家作为欧洲南方天文台的成员，能够使用地球上一些最大的望远镜。”

随着技术的进步，该团队希望更深入地研究行星形成系统的核心。例如，ESO 即将推出的极大望远镜 ( ELT ) 的 39 米大镜子将使团队能够研究年轻恒星周围的最内部区域，那里可能正在形成像我们自己的行星一样的岩石行星。戈尔韦大学直接为地球上最大的望远镜的仪器建设做出了贡献，一旦建成，我们的天文学家将有特权进入。