見證系外“月亮”的誕生

　　我們目前雖然難以觀測已形成的系外衛(wèi)星，但是可以通過最先進的毫米波望遠鏡觀測到系外衛(wèi)星的形成環(huán)境。近日，一個由國際天文學家組成的團隊使用位于智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列望遠鏡(ALMA)第一次清楚地觀測到了一個可以孕育系外衛(wèi)星的行星周盤(行星周圍由氣體和塵埃組成的盤)。事實上，兩年前就有另一個國際天文學家團隊也利用ALMA發(fā)現(xiàn)了這個“可疑”的行星周盤，不過那時的觀測精度較低，不能把這個行星周盤與周圍的環(huán)境清晰地區(qū)分開，也就不能確認它的存在；這次的觀測精度可以清楚地將這個行星周盤與周圍的環(huán)境分開，并且可以限定其大?。哼@個行星周盤半徑約為1au(日地平均距離)，其質量足夠形成3顆月球大小的衛(wèi)星。

　　這個行星周盤位于一顆年輕的氣態(tài)巨行星PDS 70c的周圍。PDS 70c的寄主恒星PDS 70位于人馬座，距離太陽約367光年。PDS 70的質量約為太陽的80%，年齡只有大約540萬年，差不多是太陽年齡的千分之一。PDS 70的周圍有一個半徑達100au的氣體塵埃盤(星周盤)。天文學家分別于2018年和2019年發(fā)現(xiàn)PDS 70周圍有兩顆形成中的行星(原行星)：PDS 70b和PDS 70c。PDS 70b距離PDS 70大約22au，這與天王星到太陽的距離相仿。PDS 70c距離PDS 70大約34au，與海王星到太陽的距離相仿。這兩顆原行星的質量大約在木星質量的1—10倍之間。目前還在非常緩慢地吸積周圍物質。

　　目前已知的形成中的系外行星只有PDS 70b和PDS 70c(其他4000多顆已知的系外行星都是成年行星)。因此這些觀測結果不但可以讓我們研究衛(wèi)星的形成，還可以用來測試行星的形成理論。恒星形成于一個巨大的氣體塵埃團。塵埃團最初微小的轉動在收縮形成原恒星的過程中會被放大。形成恒星后多余的物質會再形成一個圍繞恒星轉動的星周盤。行星形成于恒星周盤。原行星通過吸積星周盤內的物質來成長，并通過引力逐漸清理其所在軌道內的氣體塵埃。在這個過程中，如果一顆行星離其主星足夠遠，它周圍的氣體塵埃受到恒星的影響較小，它的周圍就有可能聚集到足夠的物質形成一個行星周盤。同時這個行星周盤內的氣體和塵埃也可能通過頻繁的碰撞逐漸聚集形成衛(wèi)星。不過目前天文學家還沒有完全弄清楚行星和衛(wèi)星形成過程中的具體細節(jié)。要進一步研究這些細節(jié)，就是天文學進步的動力。

　　將來隨著6.5米韋伯太空望遠鏡(JWST)以及歐洲39米極大望遠鏡(ELT)等新一代地面巨型望遠鏡的陸續(xù)投入使用，我們也許有機會探測到系外生命存在的生物證據(jù)，從而驗證布魯諾400多年前關于系外生命的猜想。

　　(來源：科技日報；張曾華)