年轻恒星系统中的深度撞击

是幸运的。这一组观测就像是捞到了大海中的那根著名的银针一样，”双子星天文台的天文学家宋殷锡（Inseok Son）说，他领导了这个以美国为主的研究小组。“我们所检测到的尘埃，刚好是我们所期待的、岩石小行星甚至行星大小的天体相互碰撞的产物，而发现这些尘埃如此靠近一颗类似我们太阳的恒星，更是大大增加了它的重要意义。然而，我忍不住会认为，天文学家们将发现更多普通的恒星，那里也发生过类似的碰撞。” 多年以来，天文学家们耐心地研究了几十万颗恒星，希望能够找到一颗恒星，在距离它一倍日地间距的位置上，存在着与这次被发现的恒星一样强烈的红外尘埃信号（这是尘埃吸收星光，被加热，然后再重新辐射的特征）。“BD +20 307附近的温暖尘埃总量是空前的，如果说它是两颗行星大小的天体之间剧烈冲撞的结果，就像那场许多科学家们所相信的、产生出月球的冲撞一样，我也是不会感到惊讶的，”加州大学洛杉矶分校（UCLA）的物理与天文学教授本杰明·朱克曼（Benjamin Zuckerman）说，他是NASA天体生物学会的成员，也是论文的合作者之一。这个研究小组还包括了UCLA的艾里克·贝克林（Eric Becklin）和以前在UCLA、现在在卡内基研究所的爱莉西亚·温伯格（Alycia Weinberger）。 BD +20 307比我们的太阳略重一些，位于白羊座中。包围着恒星的大尘埃盘自从1983年，天文学家们利用红外天文卫星（IRAS）检测到过量的红外辐射时起，就已经为人所知了。双子星和凯克的观测，将检测到的辐射与尘埃颗粒的大小和温度强有力地联系了起来。因为这颗恒星的年龄被估计为大约3亿年，任何可能围绕着BD +20 307运行的大行星一定早已形成了。不过，行星形成过程留下的岩石碎片的运动，应该受到了系统中这些行星的影响，就像木星在早期太阳系中所做的那样。产生了所观测尘埃的碰撞，一定是在两个至少与太阳系中的最大小行星（宽约300公里）一样大小的天体之间发生的。“不论所发生的是什么样的剧烈冲撞，它都会完全粉碎大量的岩石，”小组成员爱莉西亚·温伯格说。给定这些尘埃的性质，研究小组估计，这场撞击发生的时间不可能早于大约1,000年前。更长久的历史会给细腻的尘埃（大约与香烟烟雾中的颗粒一样大）留下足够的时间被牵引到中心恒星之中。 BD +20 307周围的尘埃环境，被认为与我们太阳系形成过程所残留下来的尘埃相当相似，只是致密许多。“真正令人惊奇的是，这颗恒星周围尘埃的总量大约是太阳周围尘埃总量的一百万倍，”UCLA的小组成员艾里克·贝克林说。在我们太阳系中，残留的尘埃散射阳光形成了极其暗弱的光辉，被称为黄道光。它可以在理想的条件下，在傍晚之后或黎明之前的一两个小时内，被肉眼看见。研究小组的观测数据，是利用双子星北座望远镜上的米歇尔中红外光谱成像仪和凯克I望远镜上的长波摄谱仪取得的，它们都位于夏威夷的莫纳克亚山（Mauna Kea）上。
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