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太阳系婴儿时期或许也是这个样?

www.prisonpen-pal.com2019-08-03

  天文学家利用夏威夷两架望远镜的综合能力,拍摄了一组这是一个开创性的,清晰的新形象,这是一个遥远的恒星系统,可能类似于我们太阳系的婴儿版本。利用斯巴鲁望远镜和Wm凯克天文台,该团队获得并分析了类似太阳的太阳数据LkCa15。

先前使用先进干涉测量方法的研究推断,三颗年轻的行星围绕恒星运行。然而,对于该方法,特别难以精确地确定来自行星和诸如盘的其他源的光量。

斯巴鲁和凯克天文台的新数据似乎解开了这个谜团;被认为来自这三个候选行星的大部分光线似乎来自一块气体和尘埃。该研究的主要作者,NASA-Ames研究中心和斯巴鲁望远镜的天体物理学家Thayne Currie说:LkCa15是一个高度复杂的系统。在分析Keck和Subaru的数据并给出相同的孔径掩蔽数据之前,还得出结论,LkCa15具有三个检测到的超级木星行星。该小组的调查结果将很快在《天体物理学快报》上公布。

LkCa15周围的清除区域的中心部分的展开图显示了LkCa15的两个重建图像(蓝色: 2.1微米,2010年11月;红色: 3.7微米)的合成。中心星的位置也有标记。照片:Kraus&Ireland

LkCa15周围是一个由气体和尘埃组成的大型原行星盘,它是地球的一部分。对光盘的早期分析表明,它有一个巨大的空洞,内部的灰尘已经耗尽 - 这是一个明显的迹象,表明光盘上的大部分材料已经整合到发育中的巨行星中,在胚胎中,或称为“主行星”。 “虽然这项研究排除了非常明亮的超级木星行星,但LkCa15星系中可能存在更暗,更小质量的行星:可能是木星和土星等行星。这个新太阳系中的行星实际上可能更像我们自己的太阳系,而不是之前的想法。

它们在某处,可能嵌入在磁盘中,结果基于从Maunakea上的补充仪器获得的LkCa15系统的高分辨率图像。在斯巴鲁,研究人员使用了一种新的尖端行星成像仪器,即斯巴鲁Ris极端自适应光学系统(SCExAO),该系统与CHARIS积分场光谱仪配合使用,可获得极其清晰的近红外波长图像。该团队还使用了凯克天文台强大的自适应光学系统和近红外相机(NIRC2),在较长的热红外波长下获得新的,清晰的图像,年轻的行星发出更多的光。该团队还通过访问凯克天文台概况(KOA)获得了该系统的“前后”视图,以查找自2009年以来LkCa15的NIRC2数据,比新的SCExAO/CHARIS和NIRC2图像早8年。

KOA是一个可公开访问的存储库,存储由天文台与加州理工学院NASA外部行星科学研究所(NExScI)合作运营的天文台获取的所有高价值数据。综合数据显示,LkCa15周围的大部分光线来自延伸的弯曲结构 - 另一种LkCa15成分的可见边缘。该弧的亮度与LkCa15附近行星的亮度相同。近10年前LkCa15的KOA数据在理解这个行星系统方面发挥了独特的作用。与凯克天文台和斯巴鲁望远镜的新数据相比,KOA的数据还显示LkCa15弯曲结构发出的光在8年内稳定。这与固定的类似磁盘的结构一致。没有KOA,就不可能知道这个关键事实。

凯克天文台/NIRC2采取的天体星LkCa15的图像。照片:W.M.KeckObservatory

凯克天文台首席科学家John Omila说:很高兴看到Keck和Subaru的新数据与KOA数据相结合。该结果显示了KOA的重要性,并且还显示了如何将“旧”数据用于新发现。该团队将继续寻找LkCa15中的原行星,因为它被广泛认为是研究行星形成的主要实验室。虽然找到这些被遮挡的行星并将它们的光线与LkCa15的星盘分开是一个挑战,但前方有一条明确的道路。作为Keck Planetary Imager and Characterizer(KPIC)项目的一部分,凯克天文台显着改进了NIRC2的行星成像能力。该系统配备了一个新的相机,可以更好地锐化红色,微弱,遥远的恒星(如LkCa15和日)的图像,从而更好地阻挡星光,阻止我们轻易看到地球。

同样,SCExAO正在进行进一步升级,增加更多摄像头以更好地识别星星较暗的行星。这些增强功能使KPIC和SCExAO能够在LkCa15磁盘的环境中看到类似木星的行星在类似的土星轨道中运行。在遥远的未来,SCExAO和KPIC的继任者将在maunake 30米望远镜(行星系统成像仪)上发射,可以在从火星到木星的类似轨道上对LkCa15周围较小,较暗的行星进行成像和描绘。日本国立自然科学院天体生物学中心主任Motohide Tamura和最先进的行星成像仪器如SCExAO和KPIC,“为了更好地了解行星系统的起源和演变,以及我们的太阳系历史是否是普通或罕见的开门。

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