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​【影片】有飛碟?!破解宇宙中的神秘身影 原來竟是…

2016/04/19 18:32 字級:
​【影片】有飛碟?!破解宇宙中的神秘身影 原來竟是…
太空的世界極其奧妙,到底有沒有外星人、飛碟的存在,包括史前巨石陣、神奇麥田圈等,都被懷疑是外星人的作品。然而天文學家使用位在智利的阿卡塔瑪毫米/次毫米電波陣列和位在西班牙的30米IRAM電波望遠鏡,觀測到一個類似飛碟的形體,拉近後發現,其實那只是年輕恆星的塵埃盤。

天文學家利用位在智利的阿卡塔瑪毫米/次毫米電波陣列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,ALMA)和位在西班牙的30米IRAM電波望遠鏡,首度測直接測量到一顆年輕恆星周圍的塵埃盤中大型塵粒的溫度;這些塵粒主要位在塵埃盤的較外側,而盤中則有行星正在形成。有趣的是,天文學家發現這個暱稱為「飛碟(Flying Saucer)」的年輕恆星周遭這些大型塵粒的溫度約攝氏零下266度,比預期的還要低很多,顯示現有的塵埃盤理論模型必須再更新修正。
 
由法國波爾多天文物裡實驗室(Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux)Stephane Guilloteau領軍的研究團隊測量離地球約400光年的蛇夫座ρ(Rho Ophiuchi)恆星形成區內一顆年輕恆星周圍大型塵粒的溫度。這顆年輕恆星編號為2MASS J16281370-2431391,周圍有由氣體與塵埃組成扁平盤狀結構,應該正處於行星形成的早期階段,因此又稱為原行星盤(protoplanetary disc)。這個特別的盤狀結構恰好側面面對地球,使得從地球所見的可見光影像像是飛碟一樣。右上圖顯示的是蛇夫座ρ星雲(Rho Ophiuchi Nebula)的景象,圖內嵌入的白框顯示的是哈伯太空望遠鏡拍攝的2MASS J16281370-2431391塵埃盤影像。
 
這些天文學家利用ALMA觀察2MASS J16281370-2431391塵埃盤中一氧化碳分子發出的輻射。因為(negative signal)ALMA的強大能力,可以獲得非常細緻的圖像,從而發現某些不尋常之處:在某些案例中居然出現負值訊號!正常狀況下,根本不可能出現負值訊號,但在這項觀測中就是出現了,而其所導出的結論讓這些天文學家驚訝不已。
 
Guilloteau解釋他們推測發生這個現象的可能原因:由於這個原行星盤的背景夜空不暗也不空,相反地,它被背後明亮的蛇夫座ρ星雲襯托得只能看見剪影,地球就在這個飛碟被背景發光星雲照射的光輝所形成的影子中。而這片瀰散的亮光對ALMA而言過於分散,以致於難以進行觀測,原行星盤甚至會吸收背後星雲的亮光,最後便導致出現負值訊號這個怪異的狀況,而也意味著原行星盤中有某些部分比背景星雲還冷。而IRA的觀測則補強了ALMA無法觀察過度瀰散的訊號源這個缺點。
 
這些天文學家又將ALMA原行星盤觀測資料,和IRAM觀測背景星雲光輝的觀測資料加以結合後,由此估計出原行星盤中距離中央母恆星約150億公里遠的塵粒,其溫度僅有攝氏零下266度,只比絕對0度還高7度而已。這裡的塵粒直徑約1毫米,這是第一次直接測量到這麼大顆塵粒的溫度。而150億公里這樣的距離,相當於太陽系中海王星軌道以外的古柏帶(Kuiper Belt)所在之處。
 
然而,根據現行的原行星盤理論模型推論出的塵粒溫度約攝氏零下258度至253度之間;而Guilloteau等人的實測結果遠比理論預測的還低很多。為了解決這個矛盾,他們假設這些大型塵粒的特性很可能與現行理論設定的不同,而是可以在這麼低溫的狀態下還能繼續冷卻,或者說:塵粒的溫度與它們的顆粒大小有關,大一點的塵粒會比小一點的還低溫。不過這種特性都僅是猜測,還有待未來繼續觀測以證實或否認。
 
如果這麼低的塵粒溫度是原行星盤的正常特徵,那麼便可以循數種途徑來瞭解原行星盤的形成與演化狀況。例如:不同的塵粒特性會影響塵粒彼此撞擊時可能會發生什麼事,從而影響它們做為行星形成種子的角色重要性。無論塵粒特性的改變是否有意義,但在這方面的影響程度尚無法評估。
 
低塵粒溫度對小一點的塵埃盤有很大的影響,這點倒是確定無疑。如果這些塵埃盤絕大部分是由比現行推測的顆粒還大一點且溫度低一點的塵粒所組成,那便表示這些緻密塵埃盤的質量分布相當混亂,所以還是會比接近中間母恆星之處還容易形成巨行星。
 
解開了一個問題,其他問題卻又接踵而至,因此這些天文學家決定繼續利用ALMA觀測以取得更詳細的資料來窺探這些原行星盤的秘密。
 
【​引用自臺北天文館之網路天文館網站
 

 

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