科學家發現原行星盤結構與巨型系外行星之間的直接聯繫

新研究顯示,在行星形成盤中存在的空隙對於質量較高的恆星和大型氣態系外行星形成過程來說更為常見。利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)觀測到的500多顆年輕恆星數據,科學家們發現了原行星盤結構,即環繞恆星的行星形成盤與行星統計學之間的直接聯繫。

這項調查證明,質量較高的恆星更有可能被帶有縫隙的星盤所包圍,而這些縫隙與觀察到的此類恆星周圍巨型系外行星高發生率直接相關。這些結果為科學家們提供了一個回溯時間的窗口,使他們能夠預測系外行星系統在其形成每個階段的樣子。

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研究人員發現原行星盤的間隙和恆星質量之間有很強的相關性,這可以與大型氣態系外行星的存在聯繫起來,質量較高的恆星比質量較低的恆星有相對較多的盤子,即質量較高的恆星更經常承載氣體巨星系外行星。這些相關性直接告訴我們,行星形成盤中的空隙最可能是由海王星及以上質量的巨行星造成的。

長期以來,原行星盤中的縫隙一直被認為是行星形成的總體證據。然而,由於觀察到的系外行星和它們的恆星之間的軌道距離,人們一直持有一些懷疑態度。這項新的研究首次表明,這些區域間隙盤的數量與一個恆星系統中巨型系外行星的數量相匹配。

這種相關性也適用於低質量恆星的恆星系統,在那裡科學家們更有可能發現大質量岩石系外行星,也被稱為超級地球。低質量恆星有更多岩石構成的超級地球,它們質量在地球質量和海王星質量之間。沒有縫隙的星盤,更加緊湊,導致了超級地球的形成。

恆星質量和行星統計學之間的這種聯繫可以幫助科學家確定在銀河系尋找岩質行星的過程中應以哪些恆星為目標。

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