在示意图中，气流像瀑布一般泄入原行星盘的缺口中，这很可能与一个新生行星有关。
众所周知，行星诞生于气体和尘埃构成的圆盘中，天文学家通过研究原行星盘，可以了解行星的形成过程。为了更全面地了解这一过程，科学家们还对圆盘中的气体进行了研究。据美国“物理学网”10月16日消息称，去年，两个天文学家小组在《自然》杂志同日刊发的一篇研究论文中公布了一种利用一氧化碳（CO）寻找行星的新技术。他们测量了围绕年轻恒星“HD 163296”旋转的CO的速率。气体运动的局部扰动揭示出圆盘中有3种类行星模式。
在这项新的研究中，论文第一作者、美国密歇根大学（简称UMich）的Richard Teague和他的团队基于DSHARP项目中ALMA望远镜阵列采集的高分辨率数据，更为详细地研究了气体速率。Teague介绍道：“有了这个程序提供的高保真度数据，我们成功地测量了气体在三个方向上的速度。这是我们第一次测量围绕恒星旋转的气体的速率——流向恒星、远离恒星以及朝圆盘上方或下方流动的速度。”
Teague的团队在3个不同的位置观察到有气体从上层空间向圆盘中央移动。Teague解释道：“最有可能发生的情况是，一颗围绕恒星运行的行星将气体和尘埃推开，从而打开了一个缺口。这个缺口上方的气体像瀑布一样塌缩进去，造成圆盘内气体的旋转流动。”
这是迄今为止证明“HD 163296”附近存在行星的最好证据。不过，天文学家不能百分之百确定气体流动是由行星引起的——恒星磁场也会引起气体扰动。论文共同作者、美国卡耐基科学研究所（简称CIS）的Jaehan Bae利用数据模拟模型验证了这一气体尘埃盘理论，他解释道：“目前，只有通过直接观测这些行星，才能排除其他假设选项。然而，这些气体的流动模式是独一无二的，所以很可能它们是由行星引起的。”
自上世纪90年代末以来，理论模型已经预测出气体可能会从原行星盘的表面流向原行星盘的中平面，这次是人类首次实际观测到这种现象。它们不仅可以用来探测新生行星，还可以帮助我们理解气态巨行星是如何形成大气层的。论文共同作者、UMich的Ted Bergin评论道：“这是我们有史以来获得的最完整的行星形成图景。通过描述和定义气流动态，我们便可以确定木星等行星是如何诞生的，并确定它们当时的化学成分。甚至，我们也许可以用它来追踪这些行星的诞生地。”
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编译：朱明逸
审稿：西莫
责编：雷鑫宇
期刊来源： 《自然》
期刊编号： 0028-0836
原文链接：
https://phys.org/news/2019-10-cascades-gas-young-star-early.html
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