碎片盘中的系外行星

艺术家对恒星尘土飞扬的碎片盘的印象，被认为是小行星或其他小行星碰撞和碎裂时产生的。研究恒星 HD 206893 周围碎片盘的天文学家已经对盘中的一个大间隙进行了成像，该间隙从恒星延伸到大约 50 至 185 天文单位。在对该系统进行建模后，他们得出结论，它包含一颗 1.4 木星质量的行星，其轨道距离中央恒星约 79 天文单位。图片来源：哈佛-史密森天体物理学中心

主序星周围的碎片盘是细小的尘埃带，被认为是小行星或其他星子碰撞和碎裂时产生的。它们很常见：大约四分之一以上的主序星都有碎片盘，而且由于这些盘很难被探测到，比例可能更高。目前的仪器只能探测到比太阳系柯伊伯带（从海王星轨道以大约 30 个天文单位延伸到大约 50 au ）。

碎片盘中的尘埃本身就值得研究，但也提供了追踪行星系统特性的机会。最大的尘埃颗粒（大到一毫米），其集体散射是用像 ALMA（阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列）这样的望远镜测量的，相对来说不受恒星风或辐射压力的影响。相反，它们的分布揭示了重力和碰撞的影响。“混沌区”是行星周围的扩展区域，在该区域内，尘埃没有稳定的引力轨道，从而产生一个间隙，其宽度取决于行星的质量。碎片盘中的行星可以产生这样的间隙，并测量间隙

CfA 天文学家肖恩·安德鲁斯 (Sean Andrews) 和大卫·威尔纳 (David Wilner) 是一个团队的成员，该团队使用 ALMA 研究了距离我们约 135 光年的恒星 HD 206893 周围的已知碎片盘。这颗恒星还有一个褐矮星双星伴星，轨道运行在 10au 左右，质量约为 15-30 木星质量。ALMA 图像在空间上解析磁盘- 它从大约 50-185 au 延伸 – 天文学家发现了从大约 63-94 au 延伸的间隙的证据。如果间隙是由圆形轨道上的单个行星雕刻而成，则混沌区理论意味着这颗行星的质量应约为木星质量的 1.4 倍，轨道约为 79 天文单位。未来，更高分辨率的 ALMA 观测有可能有助于限制棕矮星的动力学行为，并改善推断出的新行星的特征。