来自大质量恒星的紫外线辐射塑造了附近的行星系统

几十年来，天文学家已经知道，大质量恒星发出的强光可以扰乱年轻恒星周围由尘埃和气体组成的旋转行星盘，而年轻恒星正是行星诞生的摇篮。但一个关键问题仍未得到解答：这个过程发生的速度有多快，是否留下足够的物质来形成行星?利用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜和阿塔卡马大型毫米波阵列 (ALMA)，天文学家现在研究了恒星孕育所——猎户座星云，特别是名为d203-506的原行星盘，通常情况下，行星形成物质就存在于其中。局限在一个很小的区域，已经被放大到异常大的尺寸。这使他们能够以前所未有的精度测量材料损失率。

年轻的低质量恒星通常被寿命相对较短的尘埃和气体原行星盘包围，这些原行星盘提供了行星形成的原材料。

因此，气态巨行星的形成受到从原行星盘去除质量的过程的限制，例如光蒸发。

当原行星盘的上层被 X 射线或紫外线质子加热时，就会发生光蒸发，从而提高气体温度并导致其从系统中逸出。

由于大多数低质量恒星形成于也包含大质量恒星的星团中，因此原行星盘预计会暴露在外部辐射下并经历紫外线驱动的光蒸发。

理论模型预测，远紫外线辐射会产生光解离区域，即附近大质量恒星投射的紫外线光子强烈影响原行星盘表面气体化学的区域。然而，对这些过程的直接观察一直难以实现。

伦敦玛丽女王大学的 Thomas Haworth 博士及其同事结合了 Webb 和 ALMA 对猎户星云中原行星盘 d203-506 的红外、亚毫米和光学观测，以确定紫外线照射的影响。

通过对光解离区域内检测到的发射线的运动学和激发进行建模，他们发现由于远紫外线驱动的加热和电离，d203-506 正在高速失去质量。

根据该团队的说法，d203-506 质量损失的速度表明，气体可能会在一百万年内从盘中移除，从而抑制系统内形成气态巨行星的能力。

“这是一个真正特殊的案例研究，”发表在《科学》杂志上的一篇论文的合著者霍沃斯博士说。

“结果是显而易见的：这颗年轻的恒星每年正在失去 20 个地球质量的物质，这表明在这个系统中不可能形成类似木星的行星。”

“我们测量的速率与我们的理论模型完全一致，使我们有信心了解不同的环境如何影响整个宇宙的行星形成。”

“与其他已知的情况不同，这颗年轻的恒星只暴露于附近大质量恒星的一种紫外线辐射下。”

“由于缺乏由更高能的紫外线辐射产生的‘热茧’，使得行星形成物质变得更大并且更容易研究。”