天文学家揭示了双星系统中行星形成的新奥秘
在浩瀚的宇宙中，行星的形成一直是天文学研究的重要课题。尽管我们对太阳系内行星围绕单一恒星旋转的模型颇为熟悉，但科学家发现，超过一半的恒星实际上存在于双星系统中，这意味着它们有着各自的伴星。这些双星系统周围是否也能孕育出行星？围绕这一谜题，天文学家展开了深入研究。
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）与夏威夷的凯克II 10米望远镜携手，为天文学家提供了前所未有的观测能力。通过这两个尖端设施，科学家们收集了两个双星系统的宝贵数据，这些数据有望改变我们对双星系统中行星形成条件的认知。
双星系统的形成过程与单星并无太大差异，它们同样诞生于由冷星际气体组成的密集云中。这些气体云在某些区域变得异常密集，进而聚集更多质量，最终在自身引力的作用下坍缩，形成“原恒星”。有些星际云足够庞大，能够孕育出两颗甚至三颗主序星。
在这些恒星形成后，剩余的气体和尘埃围绕它们形成了所谓的“原行星盘”。行星正是从这些盘中逐渐诞生。这些盘可以是围绕单颗恒星的恒星轨道盘，也可以是围绕整个双星系统的双星轨道盘。
科学家们一直试图解开行星盘能够持续足够时间孕育行星的谜团，同时也在探索导致盘消散的原因。研究发现，在前主序原恒星双星系统中的恒星轨道盘，为研究这些问题提供了理想的实验室。通过观测这些盘的属性，如大小、子结构和倾斜度，科学家们能够揭示塑造行星诞生环境的复杂相互作用。
DF Tau是此次研究中备受瞩目的双星系统之一，它位于距离地球约150光年的金牛座恒星形成区。这个系统由两颗质量约为太阳0.6倍的原恒星组成，它们以高度拉长的轨道运行，大约需要44个地球年完成一圈。令人惊讶的是，ALMA观测到孕育这些恒星的星际云已经分裂成两个恒星轨道盘。其中一个盘被磁性地锁定在中央恒星DF Tau A上，为其生长提供物质；而另一个盘则似乎已从另一颗恒星DF Tau B上脱离，由于年轻恒星的快速旋转，该盘的中心区域已被侵蚀。
这一发现揭示了年轻恒星旋转、磁盘与磁性锁定之间可能存在的联系，以及这些因素如何影响轨道盘的早期消散。DF Tau轨道盘、恒星轨道盘以及恒星倾斜度之间的错位，也可能对磁轨道盘的总体演化产生影响。
另一个备受关注的双星系统是年轻的F.O Tau系统，其年龄约为280万年。该系统位于距离地球约450光年的地方，其恒星F.O Tau A和B的轨道比DF Tau更为圆形，且距离更远。使用ALMA观测发现，F.O Tau的盘与其双星轨道对齐，两颗恒星都表现出较慢的旋转速度，且两个恒星轨道盘都保持对其原恒星的磁性锁定。这一发现表明，像F.O Tau这样的系统，其恒星旋转较慢且轨道更圆，可能比旋转速度快且轨道拉长的系统更适合在其恒星成分周围形成行星体。
此次研究成果在第244届美国天文学会（AAS）会议上公布，为科学家们提供了双星系统中行星形成的新见解。
