是否存在大小只有太阳的10%,它的行星却是木星10倍的恒星?

中央兰开夏大学的最新天文学研究表明:围绕小恒星形成巨型行星的速度,可能比之前认为的要快得多。正如现在发表在《天文学和天体物理学》期刊上的研究那样,安东尼·默瑟博士和迪米特里斯·斯塔马特洛斯博士新行星形成的研究,挑战了我们对行星形成的理解。红矮星是我们银河系中最常见的恒星类型,它们是小恒星,大小是太阳的10%到50%。

尽管红矮星的质量很小,但人们发现红矮星拥有比我们太阳系最大的行星木星,大10倍的巨型行星。这些大行星的形成机制仍然是一个未解之谜,恒星周围的巨型行星,如我们的太阳,被认为是由尘埃颗粒逐渐积聚成越来越大的天体而形成。然而,与太阳相比,红矮星很小,周围似乎没有足够的物质来形成如此大的行星。研究小组使用英国分布式高级计算研究(DIRAC)超级计算设备,模拟红矮星周围的原行星盘的演化。

原行星盘是在所有新生恒星周围发现的致密气体和尘埃旋转结构。研究人员发现,如果这些年轻的圆盘足够大,它们就可以碎裂,即碎裂成碎片,形成气态巨型行星。这一理论预测,巨型行星的形成发生在几千年内,从天体物理学的角度来看,这个时间尺度非常快。行星可能能够在如此短的时间尺度内围绕小恒星形成,这一事实令人难以置信地兴奋。研究表明,行星的形成特别“强劲”:其他行星甚至可以通过各种方式在小恒星周围形成。

因此行星的多样性可能比之前想象的要多,研究人员还发现,这些行星在形成时非常热,其核心温度达到数千度。这样的热行星在还很年轻的时候,就相对容易观察到。它们没有内在的能量来源,所以随着时间的推移,它们会变得越来越微弱,直接观察它们的机会窗口很小。尽管如此,研究人员仍然可以通过它们对主星的影响来间接地观察到它们。到目前为止,在小红矮星周围已经发现了许多这样的行星。

这项研究的合著者、中央兰开夏大学耶利米·霍罗克斯研究所的天体物理学家斯塔马特洛斯博士说:这是我们第一次不仅能够在计算机模拟中看到行星的形成,而且能够非常详细地确定它们的初始性质。发现这些行星属于‘快速而猛烈’的类型,它们形成得很快,而且它们的温度出人意料地高,这是一件很有趣的事情。未来对非常年轻红矮星周围行星的观测,将能检验这一新理论的预测。