天文學家首次明確探測到系外行星周圍的衛星形成盤
法國格勒諾布爾大學（Grenoble Alpleri Üniversitesi）和智利大學的博士後研究員米里恩·貝尼斯蒂（Myriam Benisty）領導的研究團隊使用與歐洲南方天文台合作的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（Atacama Large Millimetre / submillimeter Array）射電望遠鏡，首次明確檢測到系外行星周圍存在一個圓盤。觀測結果將為年輕恆星系統中衛星和行星的形成方式提供新的線索。
貝尼斯蒂表示：我們的工作清楚發現一個可能正在形成衛星的星盤。在精細的分辨率下我們可以清楚地確定該圓盤與行星有關，並且我們第一次能夠知到它的大小限制。
這種星盤稱為環行星盤（circumplanetary disk），它圍繞著PDS 70c這顆系外行星。這是兩顆類木星的巨大行星之一，圍繞著一顆距地球四百光年的恆星運行。天文學家之前曾在這顆系外行星周圍發現過衛星形成圓盤的跡象，但由於他們無法清楚地區分圓盤與周圍環境，因此他們無法確認它的存在，—直到現在才能檢測得到。該圓盤的直徑與我們太陽到地球的距離大致相同，並且質量足以形成多達三顆月球大小的衛星。
結果不僅是找出衛星如何產生的關鍵，這些新的觀測對於證明至今為止無法測試的行星形成理論也非常重要。
行星在年輕恆星周圍的塵埃盤中形成，當它們從這個星周盤中吞噬物質以生長時，它們會形成空腔。在這個過程中，一顆行星可以獲得自己的環行星盤，通過調節落到行星上的物質數量來促進行星的生長。同時，環行星盤中的氣體和塵埃可以通過多次碰撞聚集成越來越大的天體，最終導致衛星的誕生。
到目前為止，已經發現了四千多顆系外行星，但它們都是在成熟的系統中發現的。PDS 70b和PDS 70c形成一個讓人聯想到木星-土星的一對系統，是到今為止發現的僅有的兩顆系外行星，正在形成過程中。因此，該系統提供了一個獨特的機會來觀察和研究行星和衛星的形成過程。
組成該系統的兩顆行星PDS 70b和PDS 70c分別於2018年和2019年首次使用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡發現，它們的獨特性質意味著它們已被其它望遠鏡和儀器多次觀測到。
最新高分辨率觀測現在使天文學家能夠進一步了解該系統。除了確認檢測到PDS 70c周圍的環行星盤並研究其大小和質量外，他們還發現PDS 70b沒有顯示出這種盤的明確證據，這表明它在PDS 70c的誕生環境中缺乏塵埃物質。
【圖、文：節譯自歐洲南方天文台2021年7月22日新聞公佈】研究全文將會刊登在2021年7月22日出版的《天體物理學快報》
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