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史上最清晰!中研院天文所利用ALMA拍攝雙星系統的誕生

文 / Y博士

科幻影片裡面總是有很多經典的場景,令人回味再三。星際大戰電影裡,天行者路克失意地看著落日,看著兩次太陽下山,雖然輸小王子輸慘,但配上約翰威廉斯的配樂,雖然那時候還不流行加洋蔥,但實在是太黯然、太銷魂了,如果再也吃不到……喂,什麼啊,有圖有真相,請看!

你看看,這是不是讓你熱血沸騰,都感覺到原力與你同在了。

事實上,在銀河系裡面,跟太陽質量相近的恆星,超過50%都是雙胞胎。太陽這樣孤家寡人,卻是少數。天文學家已經發現了環繞雙星系統的系外行星,可惜的是這一個系外行星是氣體行星,沒有表面可以讓天行者路克站上去。既然宇宙中大部分的恆星都是多星系統,研究雙星是怎麼樣誕生的,就是一個天文學上很有趣的問題,目前恆星形成的標準理論,都是針對單一個恆星。雙星形成的機制,可以說是現代天文物理學裡面亟需深入研究的課題(歡迎有志青年加入天文研究的行列)。了解雙星形成的機制,還可以幫助我們解答另外幾個天文的大哉問,為什麼木星沒有辦法變成太陽系的另一個恆星?為什麼太陽沒有伴星?

不說你一定不知道,今年11月20日,在天文物理學報上刊登了台灣研究團隊的報告,由中研院天文所的高桑繁久博士領導的國際團隊,利用ALMA拍攝到人類史上最清晰的雙星形成照片。照片裡面清楚地顯示:一個主星和一個伴星正在同時形成,主星和伴星相距大約是一個太陽系的距離。伴隨著兩條環星的旋臂,有如臍帶一般,將物質源源不斷地送進這個雙星系統,幫助他們長大。根據先前研究,這一個雙星系統相當年輕,差不多相當於懷孕兩個月的胚胎咧!重點是,這一張照片,完全可以利用理論模式重現,換句話說,只要調整電腦模擬的時間軸,天文學家就可以「預測」這個雙星系統的未來!

圖片1

圖片來源:中研院天文所 高桑繁久博士

接下來是工商服務時間,這一項研究是利用位於智利的電波望遠鏡阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)進行的。ALMA是由歐洲、北美、東亞以及智利共同合作建置,整個陣列由 66 座天線組成。中研院天文所和科技部加入「ALMA—日本」以及「ALMA—北美」團隊,代表臺灣參與此項計劃。我個人相當看好ALMA,這一個電波望遠鏡陣列一定會在不久的將來,為天文學研究做出重大的貢獻。

參考資料:

  1. Quintana, E. V., & Lissauer, J. J. (2006). Terrestrial planet formation surrounding close binary stars. Icarus, 185(1), 1-20.
  2. Takakuwa, S., Saito, M., Saigo, K., Matsumoto, T., Lim, J., Hanawa, T., & Ho, P. T. (2014). Angular Momentum Exchange by Gravitational Torques and Infall in the Circumbinary Disk of the Protostellar System L1551 NE. The Astrophysical Journal, 796(1), 1.
  3. 中研院天文所新聞稿

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天文學家。