天文学家观察年轻明星的可能的行星成形盘Ry Tau

图1：艺术家与Ry Tau的原野盘相关的“蓬松”层的再现，包括来自星星的喷气机。虽然像Ry Tau这样的典型的年轻恒星通常与喷气式飞机有关，但它们目前在Hiciao观察中不可见。(

天文学家使用斯巴鲁望远镜观察了年轻明星Ry Tau周围的磁盘，发现磁盘上方的“蓬松”层似乎是来自恒星和盘开发的早期阶段的材料的残余物。

一支国际队的天文学家，是斯莫拉那望远镜（种子）项目的战略勘探的战略探索（种子）项目已经使用斯帕鲁望远镜的高对比度仪器为斯巴鲁下一代自适应光学（Hiciao）来观察年轻明星Ry Tau周围的磁盘（托特）。该团队对磁盘的分析表明它上方的“蓬松”层负责在红外图像中观察到的散射光。利用磁盘散射光的计算机模拟详细比较显示，当灰尘和气体落到盘上时，该层似乎是从恒星和磁盘开发的早期阶段的剩余物质。

自2009年以来，五年的种子项目（注）专注于Exoplanets的直接成像，即我们太阳系以外的星星轨道，而目标总量的500颗星。行星形成，一个令人兴奋和活跃的天文研究领域，长期以来很多很多科学家。围绕年轻恒星旋转的灰尘和天然气的磁盘特别感兴趣，因为天文学家认为这些是行星形式的网站 - 在这些所谓的“原主象磁盘”中。由于年轻的恒星和磁盘出生在分子云中，尘埃和气体的巨大云，尘埃的作用成为了解行星形成的重要特征;它不仅涉及岩石，地球状行星和巨型木星的核心的形成，而且涉及卫星，行星环，彗星和小行星的岩石。

作为种子项目的一部分，目前的研究人员团队使用了Hiciao安装在斯图里望远镜上，观察了年轻明星Ry Tau的可能的行星成形盘。这颗星大约460个轻微的距离地球距离星座金牛座，大约有五百万岁。磁盘的半​​径约为70 AU（10亿公里），比我们自己的太阳系中海王星轨道大的几倍。

天文学家已经开发出强大的乐器，以获得原始磁盘的图像，斯巴鲁望远镜的隐性是其中之一。Hiciao使用面具阻挡中心星的光，这可能比磁盘更亮。然后，它们可以观察从磁盘表面反射的星的光。散射的光线将揭示盘的表面的结构，这在规模非常小，难以观察，即使有大望远镜。观察者使用Hiciao与188个元件自适应光学系统，以减少地球大气的模糊效果，使图像明显更加清晰。

该团队成功捕获与Ry Tau盘μ相关的近红外图像（1.65米）。与许多其他原始磁盘不同，磁盘发射偏离了星的中心（图2，左）。与较长的波长观测相比，与磁盘的中间平面相关联，近红外，来自磁盘表面的散射光产生该偏移（图2，右），其提供有关磁盘垂直结构的信息。

图2：（左）在Ry Tau附近的近μ红外（1.65米）的图像，使用特殊模式，偏振强度图像。这种类型的观察是优选的，对于与行星形成磁盘周围的散射光相关的微弱排放，因为从更亮的星光较小。颜色表明发射的强度（蓝色，黄色和红色，从微弱到明亮）。望远镜光学器件中的血管结面膜阻塞了中心星，其位置标有中心。白色椭圆显示盘的中间平面的位置，该位置在毫米波长下观察到。与密度毫米盘相比，在近红外方观察到的散射光被偏移到图像的顶部。（右）
观察到的红外光的示意图。来自恒星的光被散射在上灰尘层中，并且使观察到的光线从中间板偏移。(

垂直于盘表面的结构的变化更难以调查，因为有很少的良好的研究。因此，该图像提供的垂直结构的信息是对理解行星形成的贡献，这取决于磁盘的结构，包括诸如螺旋和环的结构，以及高度。

图3：Ry Tau灰尘散射的计算机仿真。颜色表示模型通量的强度（蓝色，黄色和红色，以微弱至明亮）。白色轮廓显示使用斯巴鲁望远镜的隐性观察到的图像。此建模磁盘具有浮点层的磁盘，并与形状和亮度密切相关。(

该团队对散射光进行了广泛的计算机模拟，对于具有不同质量，形状和灰尘类型的磁盘（图3）。他们发现散射光可能与盘的主表面无关，这是散射光图像的通常解释（图4A）。相反，如果发射与蓬松的上层相关联，则可以解释观察到的红外发射，这几乎是透明的并且不完全透明（图4B）。该团队估计了这层尘埃的尘埃弥撒，大约是地球月亮的一半。

图4：原文象网盘结构的示意图。磁盘在毫米波长下是透明的，结果，观察到的毫米发射与密度区域（中间平面）相关联。相反，即使在上层，磁盘也在红外线中是不透明的。研究人员通常假设近红外发射是由于其表面的散射光，如P（a）。图（b）显示了通过这项研究Ry Tau的修订原理图。在（a）中的两层上方有另一层。该层在近红外线上几乎是透明的，但不完全透明。该团队得出结论，使用斯帕鲁望远镜的胞质观察到的分散排放主要是由于该层散射。(

为什么在此盘中观察到这种蓬松的层，但不在许多其他可能的行星形成磁盘中？该团队怀疑这一层是灰尘的遗留，在较早的形成阶段期间落在明星和盘上。在大多数恒星中，与Ry Tau不同，这个层在这个舞台上消散了这个星星，但Ry Tau可能因为它的青年而仍然拥有它。它可以充当一个特殊的慰胶者，让婴儿行星在那里温暖磁盘内部。这可能会影响在该系统中出生的行星的数量，大小和组成。

Atacama大型毫米/亚颌骨阵列（ALMA）是一款精湛的国际毫米/淹没望远镜，很快就会大肆观察原文象磁盘，这将使科学家能够直接观察磁盘中间平面中的持续行星形成。通过比较种子和Alma观测，科学家可能能够了解行星如何形成的细节，这让几个世纪的迷人问题提出了令人着迷的问题。

笔记：

Seeds项目于2009年开始为五年，使用120个观察夜间在夏威夷岛岛岛峰会的斯帕鲁望远镜。该项目的目标是探讨数百名附近的星星，以便直接播放覆盖线的地球和原始/碎片磁盘，如太阳般的宽阔的恒星。主要调查仪Motohide Tamura（东京大学和Naoj）领导该项目。

出版物：Michihiro Takami，等，“Ry Tau围绕Ry Tau的Promoplanetary盘的高对比度近红外成像偏振物”，2013，APJ，772,145; DOI：10.1088 / 0004-637X / 772 / 2/145

研究报告的PDF副本：Ry Tau周围的原始圆盘的高对比度近红外成像偏振物

图片：naoj.

致谢：

该研究部分得到了以下部分支持：

国家科学委员会授予100-2112-M-001-007-MY3-NOTINATION科学基金会（美国）授予1009203 1009203和10093149203和1009314救助，文化，体育，科技（MEXT，日本）助理对科学研究的助理优先区2200000,23103004.促进综合科学（CPISS）高等教育大学（Sokendai，Japan）