ALMA检测到HL Tauri原行星盘间隙中的尘埃颗粒

天文学家使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 拍摄到了金牛座中一颗年轻恒星 HL Tauri 的高分辨率图像。

金牛座 HL位于金牛座方向，距离 450 光年。

这颗恒星也被称为 EPIC 210690913、HH 150 或 TIC 353752575，被认为年龄不到10 万年。

金牛座 HL 周围的原行星盘异常巨大且明亮，这使其成为寻找行星形成迹象的绝佳场所。

“行星形成是一个复杂的过程，我们仍然没有完全理解，”伍斯特州立大学天文学家伊恩·斯蒂芬斯和他的同事说。

“在这个过程中，圆盘中的尘埃颗粒在相互碰撞和粘附时尺寸不断增大，导致它们慢慢长大，有可能成为与太阳系内类似的物体。”

“研究这些复杂结构中的尘埃颗粒的方法之一是观察它们发出的光波的方向，这就是所谓的偏振。”

早期对金牛座 HL 的研究已经绘制了这种极化图，但斯蒂芬斯博士和合著者以前所未有的细节捕捉到了金牛座 HL 的极化图像。

生成的图像基于比任何其他圆盘多 10 倍的偏振测量值，以及比大多数圆盘多 100 倍的测量值。

这是迄今为止捕获的所有光盘中最深的偏振图像。

天文学家表示：“这张图像的分辨率为 5 个天文单位 (AU)，大约是太阳到木星的距离。”

“之前的偏振观测分辨率要低得多，并且没有揭示圆盘内偏振的微妙模式。”

“例如，我们发现圆盘一侧的偏振光量大于另一侧，这可能是由于尘埃颗粒的分布或其在圆盘上的特性不对称造成的。”

“尘埃颗粒通常不是球形的。它们可以像厚煎饼一样扁扁，也可以像米粒一样扁长。”

“当光从这些尘埃颗粒发射或散射时，它会变得偏振，这意味着光波沿着特定方向而不是随机定向。”

“这些新结果表明，颗粒的行为更像扁长颗粒，它们对盘内尘埃颗粒的形状和大小施加了严格的限制。”

这项研究的一个令人惊讶的结果是，尽管环中的灰尘较多，但圆盘间隙内的极化程度却高于环。

研究人员说：“间隙内的偏振更具方位角，这表明偏振来自间隙内对齐的尘埃颗粒。”

“环的偏振更加均匀，表明偏振很大程度上来自散射。”

“一般来说，偏振来自散射和灰尘排列的混合。”

“根据 ALMA 数据，尚不清楚是什么导致尘埃颗粒排列，但它们很可能没有沿着盘的磁场排列，而原行星盘之外的大多数尘埃都是这种情况。”

“目前，人们认为这些颗粒在围绕中央年轻恒星旋转时，可能是通过它们自身的空气动力学机械排列的。”

研究结果发表在《自然》杂志上。