超大望遠鏡拍攝圍繞年輕恆星拱星盤多樣的外貌


歐洲南方天文台最近公佈一系列由裝置在超大望遠鏡(Very Large Telescope)上的極化光譜高對比度系外行星研究相機 (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch,簡稱 SPHERE)拍攝,圍繞年輕恆星的星盤影像,顯現出這些拱星盤多樣的外貌。

天文學家對恆星形成理論有充足證據,這模型開始於氣體和塵埃所組成的巨大分子雲,當分子雲中一小部分氣體和灰塵凝聚在一起後,重力讓更多的物質內落,而聚集的物質越多則引力更強,接著吸入更多的氣體和塵埃。不只這樣,落入的物質也會帶來角動量導致旋轉。當積累足夠的物質,便點燃核融合而誕生恆星。此時,未使用完的氣體和灰塵仍保留在原恆星周圍的盤面中,成為拱星盤,最終再形成行星。

超大望遠鏡由2014年開始,使用SPHERE相機,它的主要工作是直接拍攝系外行星影像,但拱星盤也是它的拿手好戲,因為它能分離偏振光和非偏振光。由於恆星的光線是非極化的,但星光被物質散射後,光線就會變得極化。因此SPHERE能拍攝如此清晰影像。大部分的影像來自使用 SPHERE 對金牛座T型星拱星盤(Discs ARound T Tauri Stars with SPHERE,筒稱 DARRTS-S)的巡天研究。 這些金牛座T型星是一些不到一千萬年的年輕恆星,因此行星還在形成中。由於恆星距離地球僅二百三十到五百五十光年,以天文標準來說非常近,因此微弱的盤面在明亮的星光照耀下,造成拱星盤不容易拍攝。

【圖:歐洲南方天文台;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

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