中研院天文所研究团队使用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）取得原行星盘分子谱线最佳影像，首度揭露金牛座HL星原行星盘上的气体环和环状间隙，能更直接的推测行星质量，获知该正在形成行星质量可能与木星一样大。本研究成果提供了行星形成时间及行星形成标准模型重要参考。

 

　　ALMA曾于2014年年底对金牛座HL星进行长基线观测，并于2015年三月向全球发表了解析力为0.03至0.07角秒的连续谱影像。毫米及次毫米波的连续谱追踪的是原行星盘上尘埃的分布，ALMA高解析力的影像显示了金牛座HL星的原行星盘有着一圈圈的尘埃环和间隙，认为是行星正在形成的证据。然而，颜士韦博士表示：「原行星盘的主要成分是气体，尘埃只贡献了原行星盘中百分之一左右的质量。」要完整叙述原行星盘上发生什么事，如果只看尘埃而不知气体状况如何，就如同见树不见林，因此本次研究成果，能帮助正确解读金牛座HL星原行星盘。

 

　　无论是要确切了解行星是否正在金牛座HL星周围形成，或要推测行星的质量，都需要极高解析力的分子谱线影像，用来追踪气体的分布。

 

　　ALMA长基线观测资料公开后，中研院天文所研究团队进一步处理及分析观测数据，成功重建高解析力的HCO 影像。

 

　　重建出的影像解析力高达到0.07角秒，是目前原行星盘的分子谱线影像中最好的。

 

　　研究团队发现金牛座HL星原行星盘的气体分布有两圈间隙，且气体和尘埃间隙的位置相吻合。如果之前发现的尘埃间隙是由行星形成所造成，理论预期在一样的位置应该也会有气体间隙，因此，中研院天文所研究团队的发现更加支持了行星正在金牛座HL星周围形成。

 

　　此外，透过量测气体间隙的宽度和深度，可以计算推测行星的质量。

 

　　研究结果显示，正在形成的行星其质量约和木星一样大。如果观测到的气体间隙确实是由行星所造成，行星形成的时间就比预期的早很多，需要对标准模型进行修正或是建立新的行星形成理论。

 

图2: 环绕在金牛座HL星周围的气体（HCO ）和尘埃，分别以蓝色、红色表示。虚线显示间隙，距离中间原恒星分别为30和70天文单位。图片版权：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Yen et al.

 

 

图3: 以插图示意的金牛座HL星，环绕在这个新生恒星外的原行星盘是以红色表示，更外圈是厚厚的包层，恒星并双向喷发准直喷流。图片版权：Yin-Chih Tsai/ ASIAA EPO

 

（作者：颜士韦／ASIAA EPO）

 

资料来源：转载自中研院天闻网 , 2016.05.24,胡佳伶