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■不走寻常路！来看看“塔图因”行星盘的奇怪轨道

“塔图因”行星盘的奇怪轨道用ALMA观测到的围绕双星（环绕双星盘）的原行星盘排列和失调的两个例子 。为了清晰起见 ， 增加了双星轨道 。左图：在恒星系统HD 98800 B中 ， 磁盘与内部双星不对齐 。这些恒星在315天内相互绕轨道运行（在这张图中 ， 朝向和远离我们） 。
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图解：在AK Sco恒星系统中 ， 该盘与其双星的轨道一致 。这些恒星将在13.6天内相互绕轨道运行 。来源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）、I.Czekala和G.Kennedy；NRAO/AUI/NSF ， S.dagnelloastromers使用Atacama大毫米/亚毫米阵列（ALMA）在双星周围的原行星盘中发现了引人注目的轨道几何 。虽然围绕着最紧凑的双星系统运行的磁盘共享着几乎相同的平面 ， 但围绕着宽双星的磁盘有着严重倾斜的轨道平面 。这些系统可以教我们在复杂环境中形成行星 。艺术家对“塔图因”系外行星在与双星轨道不一致的环绕双星盘中形成双日落的印象 。
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在过去的二十年间 ， 我们已经发现了很多围绕其他恒星公转的行星 ， 其中也有围绕两颗恒星公转的行星 ， 比如卢克·天行者的故乡塔图因 。行星诞生于原始星盘（我们现在可以观察到这些了 ， 多亏了ALMA） ， 但是至今我们所研究的大部分原始星盘都是围绕一颗恒星公转的 。“塔图因”系外行星形成于双星周围的星盘 ， 也就是所谓的环双星星盘 。
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对“塔图因”星球诞生地的研究为我们提供了一个了解不同环境中行星如何形成的绝佳机会 。天文学家们已经知晓双行星周围的公转轨道可能扭曲和倾斜 ， 这导致环双星星盘的轨道相对于其主恒星而言会错位 。例如 ， 在2019年由英国华威大学的Grant Kennedy进行的研究中 ， ALMA在一个极化组态中发现了一个异乎寻常的环双星星盘 。
“通过我们的研究 ， 我们想进一步了解环双星星盘的典型几何特征 ， ”加州大学伯克利分校的天文学者Ian Czekala说 。Czekala和他的团队用ALMA的数据测量了双星周围19个原行星盘的对齐程度 。“目前ALMA的高分辨率数据是研究一些极小的环双星星盘的关键 。”Czekala说 。
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天文学家们将天文射电望远镜项目ALMA提供的环绕双星盘数据与开普勒太空望远镜发现的12颗“塔图因”行星进行了比较 。令他们吃惊的是,研究小组发现,双星与环绕双星盘的方向偏离程度取决于宿主恒星的轨道周期 。双星的轨道周期越短 ， 其就越有可能在与它轨道一致的轨道上拥有一个银盘 。但是 ， 周期超过一个月的双星银盘通常没有对齐 。
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芝加拉（Czekala）说:“我们发现在小型银盘、绕轨道运行的致密双星和开普勒任务发现的环绕双星之间有明显的重叠 。”由于开普勒的主要任务持续了4年 ， 因而天文学家只能在不到40天的时间里发现围绕双星运行的行星 。所有这些行星都与它们的宿主恒星的轨道对齐 。一个挥之不去的谜团是 ， 是否会有许多偏离轨道的行星是开普勒很难找到的 。“通过研究 ， 我们现在知道 ， 开普勒极有可能并未漏掉大量偏离轨道的行星 ， 因为围绕着相接双星的环绕盘通常也与它们的恒星宿主在一条直线上 ， ”芝加拉（Czekala） 补充说 。


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