嬰兒恆星盤揭示行星誕生最早線索

天文學家以更清晰的視角觀察蛇夫座恆星形成區中的 78 個嬰兒恆星所環繞的原生行星盤，這些圓盤呈現出清晰的光環與螺旋結構。這些細節是形成中行星對周圍氣塵盤造成重力干擾所留下的指紋，證實行星的形成極其早期，在恆星尚處在形成階段時便已開始啟動。

天文學家以先前三倍解析度重新處理ALMA資料，27個圓盤發現這些模式，15個是新發現。這項發現將行星形成起跑線推前許多，顯示新生行星在氣體和塵埃仍然豐富時，就已與恆星一起成長。天文學家發現了令人驚訝的證據，顯示行星的形成時間可能在恆星還處於誕生階段時就開始了，這比先前認為的要早得多。研究人員利用先進技術建立更清晰、更詳細的影像，重新分析ALMA資料，並在圍繞年輕恆星的旋轉物質發現行星形成的清晰跡象，這些發現提供令人興奮的新線索，讓我們知道像地球這類行星何時及如何開始形成。

▲ 蛇夫座恆星形成區原行星盤的全新高解析度影像，採用改良後的分析技術製作。解析度由每張圖左下方的白色橢圓表示，橢圓越小表示解析度越高。每幅圖右下方的白線表示30天文單位的比例。影像中恆星的演化階段依照從左到右、由上而下的順序逐漸發展。（Source： ALMA）

行星形成於環繞新生恆星（即原恆星）的巨大冷氣體和塵埃盤內，這些盤稱為原行星盤，即行星構成元素緩慢聚集的地方。雖然形成中的行星本身太小且暗淡，無法直接觀測，但它們的重力可以將周圍的物質塑造成環狀或螺旋狀。之前科學家不確定這些圖案是在恆星生命的多早期出現，主要是因為距離恆星夠近、能詳細觀測到的行星盤數量很少。為了找出更多答案，由日本九州大學（Kyushu University）與台灣中央研究院天文與天體物理研究所（ASIAA）的研究團隊，利用了先前從ALMA收集的數據，利用一種新的影像技術，重新檢視距離地球約460光年的蛇夫座恆星形成區域78個原行星盤。透過這些改進，結果顯示超過一半的影像細節比之前成像法提高三倍多。

新的高解析度影像顯示27個圓盤呈現環狀或螺旋狀結構，15個是本次研究首次發現。結合這個新樣本以及先前對不同恆星形成區域的研究，研究團隊發現，當原行星盤的半徑大於30天文單位（au）時，即使恆星才剛出生幾十萬年，盤的內部結構就已經開始出現。這表示行星的形成階段比之前認為的要早得多，盤中仍擁有豐富的氣體和塵埃。換句話說，行星與其非常年輕的恆星是一起成長的。論文發表於《Publications of the Astronomical Society of Japan》期刊。