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私たちは失敗した星が巨大な惑星に変わるのを見ていました

ズーム / ABぎょしゃ座システムの画像。右側にオブジェクトの詳細が示されています。

いくつかのレベルでは、星や惑星の形成は単純です。それらは、より多くのものがある場所で形成されます。 したがって、星の原料はガスの拡散雲であるかもしれませんが、このガスの分布は完全に等しくはありません。 時間が経つにつれて、いくらか多くの物質を含む領域の引力は、より多くの物質を引き込み、最終的には星を形成するのに十分な物質をもたらします。 または2-多くの場合、物質の複数の濃度が形成されます。 その他の場合、1つのフォーカスが2つに分割されます。 惑星はまた、形成する星に燃料を供給する物質の円盤によって形成されるため、物質が存在する場所でも形成されます。

これは一般的に当てはまるかもしれませんが、2つの問題があります。 まず、褐色矮星のような小さな星と、スーパージュピターと呼ばれるカテゴリに分類された巨大な惑星との間に明確な境界線はありません。 そして、私たちが直接画像化できた一握りの惑星は、それらの形成を引き起こす多くの物質がないはずのホスト星から離れて軌道を回っているように見えます。

天文学者たちは今週、軌道を回っているように見える星から遠く離れた、製作中の超惑星木星を撮影したと発表しました。 これは、木星のような巨大ガスを生成するプロセスではなく、星を生成するプロセスによって惑星が形成された可能性が高いことを示唆しています。

私たちはあなたを見ていました

問題の星はABぎょしゃ座と呼ばれ、太陽から500光年離れたところにある非常に若い星です。 それはガスの雲に埋め込まれており、そのいくつかはまだ星に落ちる可能性があります。 それらの向こうには、ほこりの雲があります。 この雲は、いくつかの理由で惑星形成の良い候補であると考えられています。 まず、星に最も近い領域から塵が取り除かれました。 第二に、内側の円盤内のガスは、重力の影響によってらせん状の腕に形作られました。

研究者のチームは望遠鏡の時間を使ってABぎょしゃ座の惑星を探しました。 そして、研究者たちは、現在ABぎょしゃ座bと呼ばれているものを、ABぎょしゃ座の約100天文単位で見つけたようです(各天文単位は、地球と太陽の間の典型的な距離です)。 これは、太陽と冥王星の間の距離の2倍以上です。 この位置は、ABぎょしゃ座bをダストリングの内側に配置し、ダストと星の間のガスに見える一種のらせん状の腕を作成できる位置に配置します。 それはまた、物質の密度が惑星の自然の形成をホストするのに十分に高い領域の外になければなりません。

画像アーカイブを見ると、地球がかなり前から存在していることがわかります。 画像は、ABぎょしゃ座bが軌道上にあることを明確に示しています。

研究者たちはモデリングを使用して、ABぎょしゃ座から来る光を生成できる惑星のサイズを決定しました。 モデルは、惑星がまだ成長する可能性が高いが、それはすでに木星の4倍の質量であることを示唆しています。 別のモデリング方法では、木星の質量が9倍になる可能性があります。 いずれにせよ、惑星は間違いなくスーパージュピターのカテゴリーに当てはまります。

イメージングは​​また、ABぎょしゃ座bに似ているが、さらに遠くにあるいくつかのかすかな物体を示しています(430および580AU)。 これらは追加の惑星である可能性がありますが、これを確認するには追加の観測が必要です。

ここで何が起きてるの?

では、ここで何が起こっているのでしょうか。 ホスト星の近くでは、ガスの巨人は、ガスを引き始めた大きな岩のコアの降着によって形成されると考えられています。 これは惑星の成長する質量に追加し、そのさらなる成長を促進します。 この暴走する成長は、それを供給するガスが最終的に若い星の放射によって押し出されるために遮断されます。

ただし、このプロセスは、ここに表示されている距離では成功しない可能性があります。 より多くのガスがより長く残る必要がありますが、大きなコアを構築するのに十分な密度の物質はありません。 無制限の成長は決して始まりません。

別の方法は、連星系を作成するプロセスと同様のプロセスです。 物質量のランダムな変動は、岩石のコアと同様の機能を実行する物質の集中につながります。 また、形成場所は星から遠く離れているため、成長過程がずっと長く続き、スーパージュピターになる可能性があります。

ネイチャーアストロノミー、2022年。DOI: 10.1038 / s41550-022-01634-x ((DOIについて)。

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