天体物理学家首次对大量彗星带进行了成像,他们拍摄了这些带状结构以及其中运行的微小尘埃。这些图像发表在《天文学与天体物理学》的一项研究中,展示了各种结构的带状体。
据新闻稿报道,该研究作者之一、埃克塞特大学天文学家 Sebastián Marino 表示:“这些图像揭示了带状结构的惊人多样性。有些是狭窄的环 [...] 但有更多的环很宽,可能更适合称为‘盘’而不是‘环’。”
阅读更多: 系外行星是如何被发现的?
探索彗星带
在我们自己的太阳系中,彗星带是绕太阳运行的彗星和其他天体的带状区域。例如,柯伊伯带就是其中之一,它绕太阳运行,位于海王星之外。柯伊伯带是由太阳系诞生遗留物形成的,本质上是一系列冰冻的残余物。
但柯伊伯带并非唯一存在的冰冻残余物带。其他恒星周围也存在类似的带状区域,在我们的太阳系之外。这些彗星带与我们太阳系中的彗星带非常相似,包含彗星和其他天体,温度在零下 420 华氏度到零下 240 华氏度(约零下 250 摄氏度到零下 150 摄氏度)之间。
据该新闻稿称,另一位研究作者、都柏林三一学院天体物理学家 Luca Matrà 表示:“至少有 20% 的行星系统发现了彗星带。”
令人惊讶的大小
一项首次对大量彗星带进行调查的团队(该调查被称为 REASONS,即“已解析的近距离恒星 ALMA 和 SMA 观测”)成像了 74 个结构各异的彗星带。有些更窄,有些更宽,有些则不是孤立的,属于拥有多个带状区域的系统。
Matrà 在新闻稿中表示:“像 REASONS 这样的规模化研究的强大之处在于揭示了群体范围内的特性和趋势。”
其中一个趋势,例如,与带状区域的宽度有关,它们往往很宽,而不是像我们的柯伊伯带那样狭窄。另一个趋势与带状区域内的天体有关:较老的带状区域倾向于包含更少的尘埃,尘埃是在彗星碰撞时形成的。
Matrà 在新闻稿中表示:“彗星是岩石和冰组成的巨石 [...] 它们在这些带状区域内碰撞,产生我们在此观测到的尘埃。对于较老的行星系统,尘埃数量会减少,因为带状区域的较大彗星碰撞殆尽。 [...] 如果带状区域离中心恒星越近,尘埃减少的速度就越快。”
阅读更多: 我们宇宙中 6 颗除地球外可能支持生命的系外行星
望远镜团队
为了成像这些年龄从年轻到年老的彗星,该团队求助于 ALMA 和 SMA 望远镜阵列。
位于智利阿塔卡马沙漠的 66 台射电望远镜和位于夏威夷莫纳克亚山的 8 台射电望远镜组成的阿塔卡马毫米/亚毫米波阵列 (ALMA) 和亚毫米波阵列 (SMA) 能够以清晰的分辨率捕捉到这些彗星带,揭示了它们令人印象深刻的大小范围。
中心为天体物理学 | 哈佛与史密森学会的天体物理学家、该研究的另一位作者 David Wilner 在新闻稿中表示:“像本研究中使用的 ALMA 和 SMA 这样的阵列是了不起的工具,它们不断为我们提供关于宇宙及其运作方式的令人难以置信的新见解。REASONS 调查需要一个大型社区的努力,并具有巨大的历史价值,为未来的研究提供了多种潜在途径。”
新的见解可能来自同样的望远镜,也可能来自其他望远镜,例如詹姆斯·韦伯太空望远镜。
Wilner 在新闻稿中表示:“REASONS 的带状区域和行星系统特性的数据集将能够对这些带状区域的诞生和演化进行研究,以及在整个波长范围内进行后续观测,以进一步放大这些带状区域的细节。”
阅读更多:詹姆斯·韦伯太空望远镜将如何搜寻地外生命
文章来源
我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源
《天文学与天体物理学》。已解析的近距离恒星 ALMA 和 SMA 观测 (REASONS)
NASA。柯伊伯带















