天然气瀑布揭示了年轻恒星周围的婴儿行星

行星的发源地是由气体和灰尘制成的磁盘。天文学家研究了这些所谓的原行星盘，以了解行星的形成过程。用Atacama大毫米/亚毫米阵列(ALMA)制成的磁盘的精美图像，其中尘埃的明显间隙和环状特征是如何形成的，这可能是由婴儿行星引起的。

为了更加确定这些间隙实际上是由行星引起的，并且为了更完整地了解行星的形成，科学家研究了除尘埃之外的磁盘中的气体。原行星盘质量的99%是气体，其中一氧化碳(CO)气体是最亮的成分，它以ALMA可以观察到的非常独特的毫米波光发射。

去年，两个天文学家团队展示了一种使用这种气体的新的寻星技术。他们测量了围绕年轻恒星HD 163296的圆盘中CO气体旋转的速度。气体运动的局部扰动揭示了圆盘中三个类似行星的模式。

在这项新研究中，密歇根大学的主要作者Richard Teague及其团队使用了来自高角分辨率项目(DSHARP)磁盘子结构的高分辨率ALMA数据，以更详细地研究气体的速度。Teague说：“利用该程序提供的高保真度数据，我们能够在三个方向而不是一个方向上测量气体的速度。”“我们首次测量了绕恒星旋转，朝向或远离恒星，以及在盘中向上或向下旋转的气体的运动。”

Teague和他的同事们看到气体在三个不同的位置从磁盘的上层流向磁盘的中间。蒂格解释说：“最有可能发生的事情是，围绕恒星运行的行星将气体和尘埃推开，形成了一个间隙。”“间隙上方的气体然后像瀑布一样塌陷到其中，导致磁盘中的气体旋转流动。”

这是迄今为止最好的证据，表明确实在HD 163296周围形成了行星。但是，天文学家不能百分百地说出气流是由行星引起的。例如，恒星的磁场也可能导致气体扰动。“目前，只有直接观察行星才能排除其他选择。但是这些气流的模式是独特的，它们很可能只能由行星引起，”该论文的合著者Jaehan Bae说。卡内基科学研究所(Carnegie Institution for Science)通过磁盘的计算机仿真对该理论进行了测试。