圖片：驚人影像顯示 行星形成速度超過預料

ALMA拍攝的金牛座年輕恆星HL Tau及其原行星盤影像。這張有史以來最清晰的行星形成影像顯示了多個環和環縫，說明有多顆行星正在形成，它們將把各自軌道上的塵埃和氣體掃除乾淨。天文學家利用阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡（Atacama Millimeter/submillimeter Array，簡稱ALMA）最強大的新模式，捕捉到了行星在一顆年輕恆星周圍形成的影像。該影像具有十分重大的意義。國際合作帶來了豐碩成果，獲得了這幅有史以來最為清晰、細節鮮明的行星形成影像。科學家們沒有預料到會在金牛座的年輕恆星HL Tauri周圍看見這樣的景象。「當我們首次看到這張影像時，驚人的細節水平令我們嘆為觀止。HL Tauri的年齡不超過100萬年，但其恆星盤看起來已經充滿了正在形成的行星。」「單單是這幅影像就能徹底改變行星形成理論。」ALMA項目副科學家凱瑟琳·拉哈基斯（Catherine Vlahakis）解釋說。這張影像顯示，HL Tauri誕生後遺留下來的、圍繞該恆星旋轉的物質盤形成了多個同心環，環與環之間存在縫隙。「這些特徵幾乎肯定是年輕行星狀天體正在形成所帶來的結果。這令人意想不到，因為人們曾認為，像這樣年輕的恆星不會擁有足夠龐大的行星天體來產生我們在這幅影像中所見到的這種結構。」ALMA副主管斯圖爾特·科德（Stuartt Corder）說。HL Tauri位於金牛座，是距離地球大約4.5億光年的一顆類日恆星。這顆恆星的原行星盤看起來比研究人員預計的更加成熟，這說明行星形成的速度比科學家們以為的要快得多。天文學家普遍認為，年輕恆星是在氣體和塵埃雲中形成的。氣體和塵埃在萬有引力的作用下聚集，先是形成沙子，接著是卵石，然後是岩石。那些岩屑形成了恆星周圍稀薄的原行星盤，小行星、彗星和行星就是在那裡形成。當行星天體的質量足夠大時，它們就會對岩屑盤施加自己的力量。它們沿著軌道在星雲中穿行，拖拽周圍的塵埃和氣體，從而形成環和環縫。

原行星盤效果圖。新形成的行星圍繞著中央的主星旋轉，掃除軌道上的塵埃和氣體。ALMA最近在年輕恆星HL Tau周圍觀測到了這種同心環結構。「這個新的觀測結果出人意料，為行星形成過程提供了難以置信的影像。這樣的清晰度對於了解太陽系的起源和宇宙各處行星的形成至關重要。」美國國家射電天文台（National Radio Astronomy Observatory，簡稱NRAO）台長托尼·比斯利（Tony Beasley）說。NRAO負責管理ALMA的北美運作事務。當然，科學家們想要深入窺視的塵埃和氣體雲本身也會給觀測帶來困難，常常遮掩天文學家們想要看到的天文過程。ALMA可以以更長的波長進行觀測，因此它能夠穿透大範圍的岩屑層，看到星雲核心處的景象。「目前，我們對行星形成的認知大多基於理論。迄今為止，像這麼細膩的影像都是電腦模擬圖或藝術效果圖。」歐洲南方天文台（European Southern Observatory，簡稱ESO）台長蒂姆·德齊烏（Tim de Zeeuw）說。「HL Tauri的這幅高解析度影像說明了ALMA在以最大化配置進行觀測時能夠達到的效果，這開啟了探索恆星和行星形成過程的新時代。」
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