碎片盤
雜物盤(美國英語)或碎屑盤(英聯邦英語)是圍繞恆星繞軌道上的灰塵和碎屑的雜質盤。有時,這些磁盤包含突出的環,如右邊的Fomalhaut的形象所示。在具有成熟的行星系統的恆星周圍發現了碎屑盤,包括圍繞進化的中子恆星繞軌道中的至少一個碎屑盤。碎屑盤也可以作為行星模具之間的碰撞的殘餘物(也稱為小行星和彗星)產生和維護。
截至2001年,已經發現有900多個候選恆星具有碎屑盤。通常,通過在紅外光中檢查恆星系統,並尋找超出恆星發射的輻射。推斷出這種過量是從磁盤中塵埃吸收的恆星中的輻射,然後重新輻射為紅外能量。
碎屑磁盤通常被描述為與太陽系中碎片的巨大類似物。最著名的碎屑盤的半徑為10-100個天文單位(AU);它們類似於太陽系中的Kuiper帶,儘管Kuiper帶沒有足夠高的灰塵質量,即使在最近的恆星周圍也無法檢測到。一些碎屑盤包含一個位於中心恆星10 au內的溫暖灰塵的組成部分。這種灰塵有時被稱為外生塵,例如太陽系中的黃道塵。
觀察史
1984年,使用IRAS衛星在恆星Vega周圍檢測到一個碎屑盤。最初,據信這是一個原動性磁盤,但由於磁盤和恆星時代缺乏氣體,現在已知它是碎屑盤。使用IRA發現的前四個碎片盤被稱為“神話般的四個”: Vega , Beta Pictoris , Fomalhaut和Epsilon Eridani 。隨後,Beta Pictoris磁盤的直接圖像顯示灰塵中的不規則性,這歸因於看不見的外球星的重力擾動。通過2008年發現系外行星Beta Pictoris b的發現證實了這種解釋。
眾所周知,其他系外運動恆星,包括直接成像( HR 8799)發現的第一個恆星(HR 8799 )。附近的Star 55 Cancri ,該系統也已知包含五個行星,也據報導具有碎屑盤,但無法確認該檢測。 Epsilon Eridani周圍的碎屑盤中的結構表明,該恆星周圍軌道上的行星體擾動,可用於限制行星的質量和軌道。
2014年4月24日,美國宇航局報導了在數個年輕恆星的檔案圖像中檢測到碎屑盤,HD 141943和HD 191089在1999年至2006年間首次通過使用新改進的成像過程在1999年至2006年之間查看了Hubble Space望遠鏡。
在2021年,對恆星VVV-WIT-08的觀察被遮蓋了200天,這可能是由於恆星和地球上觀察者之間經過的碎屑槃經過的結果。據報導,另外兩顆恆星Epsilon Aurigae和Tyc 2505-672-1被定期黯然失色,並且已經確定該現像是磁盤在各個時期內繞它們繞的磁盤的結果,這表明VVVV-WIT-08可能相似,並且可能相似,並且可能是相似的,並且在地球上的觀察者那裡經歷了一個更長的軌道時期。 VVV-Wit-08是射手座星座中太陽的十倍。
起源
在形成陽光恆星的過程中,物體穿過T-Tauri相,在此期間被氣體富含氣體的磁盤形星雲包圍。從這些材料中形成了行星,可以繼續吸收其他行星和磁盤材料形成行星。星雲繼續將預序列恆星繞過1 - 20萬年,直到被輻射壓力和其他過程清除為止。然後,可以通過星球模擬物之間的碰撞來產生第二代灰塵,該塵埃從產生的碎屑中形成圓盤。在其一生中的某個時刻,這些恆星中至少有45%被碎屑盤包圍,然後可以使用紅外線望遠鏡的粉塵熱發射來檢測。反复的碰撞可能會導致磁盤在恆星的大部分時間內持續存在。
典型的碎屑盤包含1-100μm的小晶粒。碰撞將把這些晶粒磨碎至亞微米大小,這將通過宿主恆星的輻射壓力從系統中去除。在非常脆弱的磁盤(例如太陽系中的磁盤)中, Poynting -Robertson效應會導致粒子向內螺旋。這兩個過程都將磁盤的壽命限制在10 MYR或更少。因此,要使磁盤保持完整,需要一個過程來不斷補充磁盤。例如,可以通過較大的身體之間的碰撞發生這種情況,然後是級聯,將物體磨損到觀察到的小晶粒。
為了在碎屑盤中發生碰撞,必須充分重力擾動物體,以產生相對較大的碰撞速度。恆星周圍的行星系統可能會引起這種擾動,二進制恆星伴侶或另一個恆星的近距離也會引起這種擾動。碎屑盤的存在可能表明外球星的可能性很大。此外,許多碎屑盤還顯示灰塵內的結構(例如,團塊,扭曲或不對稱),表明磁盤中存在一個或多個外行星。儘管存在可能存在,但我們自己的跨納普語帶中的存在或不存在仍然存在爭議。
已知帶
在包括太陽在內的許多恆星周圍發現了灰塵或碎屑帶,包括以下幾點:
星星 |
光譜 班級 |
距離 ( ly ) |
軌道 ( au ) |
筆記 |
---|---|---|---|---|
Epsilon Eridani | K2V | 10.5 | 35–75 | |
tau ceti | g8v | 11.9 | 35–50 | |
維加 | A0V | 25 | 86–200 | |
Fomalhaut | A3V | 25 | 133–158 | |
AU顯微鏡 | m1ve | 33 | 50–150 | |
HD 181327 | f5.5V | 51.8 | 89-110 | |
高清69830 | K0V | 41 | <1 | |
HD 207129 | G0V | 52 | 148–178 | |
HD 139664 | f5iv – v | 57 | 60–109 | |
Eta Corvi | F2V | 59 | 100–150 | |
高清53143 | K1V | 60 | ? | |
Beta Pictoris | A6V | 63 | 25–550 | |
Zeta Leporis | a2vann | 70 | 2–8 | |
HD 92945 | K1V | 72 | 45–175 | |
高清107146 | G2V | 88 | 130 | |
伽瑪·奧皮奇(Gamma Ophiuchi) | A0V | 95 | 520 | |
HR 8799 | A5V | 129 | 75 | |
51 Ophiuchi | B9 | 131 | 0.5–1200 | |
高清12039 | G3–5V | 137 | 5 | |
HD 98800 | k5e(?) | 150 | 1 | |
高清15115 | F2V | 150 | 315–550 | |
HR 4796 a | A0V | 220 | 200 | |
高清141569 | b9.5e | 320 | 400 | |
高清113766 a | F4V | 430 | 0.35–5.8 | |
高清141943 | ||||
HD 191089 |
皮帶的軌道距離是估計的平均距離或範圍,這是基於從成像的直接測量或從皮帶溫度得出的。地球與1 Au的太陽平均距離。
也可以看看
- 積聚磁盤
- 小行星帶
- 圓周磁盤- 地球周圍物質的積累
- exoasteroid帶
- 原球磁盤