观测探索 PDS 453 恒星的冰原行星盘

Josiah02

一个国际天文学家团队利用欧洲南方天文台的甚大望远镜 (VLT) 检查了一颗名为 PDS 453 的年轻恒星的冰原行星盘。这项新研究的结果发表在预印本服务器arXiv上，提供了有关该盘结构和组成的重要信息。
原行星盘代表行星形成的重要阶段。天文学家认为，行星的最终组成取决于盘内发生的化学过程。因此，研究盘形成初始阶段可能对提高对行星、行星和其他物体的形成和演化的认识至关重要。
PDS 453 是一颗年轻的中等质量 F 型恒星，位于天蝎座-半人马座 OB 星协中，距离我们约 424 光年。据估计，这颗恒星的年龄约为 500 万年，被认为是低质量金牛座 T 型恒星和 Herbig Ae 型恒星之间的中间物体。
PDS 453 的原行星盘于 2006 年首次被发现。它是一个边缘朝上的盘，外缘锋利，可能是由于被附近的候选伴星截断所致。此前对该盘的观测发现，其中间平面上方的各层中含有水冰。
最近，由法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的 Laurine Martinien 领导的一组天文学家利用 VLT 的光谱偏振高对比度系外行星研究 (SPHERE) 仪器，更详细地探索了 PDS 453 的圆盘。这项研究得到了哈勃太空望远镜的近红外相机和多目标光谱仪 (NICMOS) 数据的支持。
研究人员写道：“在本文中，我们展示了档案 HST/NICMOS 和新的 VLT/SPHERE 数据，提供了迄今为止最清晰、对比度最高的圆盘图像。”
观测发现，PDS 453 的原行星盘具有典型的高倾斜系统形态，其中包含两个反射星云。图像显示，该盘从恒星表面附近延伸到约 160 AU 处，在 70 AU 处有一个急剧的过渡，产生了明显的环状特征。测量显示，该盘的倾角为 80 度。
PDS 453 的圆盘由尘埃和水冰混合而成。研究发现，圆盘内部 10% 和外部 20% 含有（按体积计算）水冰。这一水平与对各种倾角圆盘的水冰观测结果通常所暗示的水平相似。
天文学家得出结论，他们的研究结果表明 PDS 453 的盘面处于一种罕见的结构中，即我们对恒星的视线会掠过盘面的上表面。他们指出，需要对该盘面进行进一步观察，尤其是使用詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 或阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA)，以便更好地限制该结构的参数。