华威大学一位天文学家领导的一项新研究发现了第一个被证实的双星系统例子，该双星系统将其周围的圆盘翻转到一个位置，并跳过这些恒星的轨道平面。国际天文学家小组使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)获得小行星带大小圆盘的高分辨率图像。整个系统呈现出不同寻常的景象，一个厚厚的气体和尘埃环以与双星轨道成直角旋转。到目前为止，这种情况只存在于理论家的头脑中，但是阿尔玛的观察证明了这种类型的极盘存在，甚至可能是相对普遍。这项新研究由英国皇家学会大学研究员、华威大学物理系的格兰特·m·肯尼迪博士于2014年1月14日在《自然天文学》上发表。
博科园-科学科普：华威大学的格兰特·肯尼迪博士表示，几乎在所有年轻恒星周围都能看到富含气体和尘埃的圆盘，我们知道至少有三分之一围绕单一恒星运转的圆盘形成了行星。其中一些行星最终与恒星的旋转方向不一致，所以我们一直在想，围绕双星运行的行星是否可能存在类似的情况。动力学上的一个怪癖意味着所谓的两极失调应该是可能的，但直到现在我们还没有证据表明这些行星可能形成的盘状结构失调。肯尼迪博士和同事利用ALMA确定了系统中气体和尘埃环的方向。这颗双星轨道以前是已知的，是通过量化恒星之间相互关系的观测得来。
双星系统和周围圆盘的印象概念图。图片：University of Warwick/Mark Garlick
通过结合这两条信息，能够确定尘埃环与一个完美的极轨道是一致的。这意味着，当恒星在一个平面上相互环绕时，就像两匹马在旋转木马上绕圈一样，圆盘围绕着这些恒星，与它们的轨道成直角，就像一个以旋转木马为中心的巨型摩天轮。也许这个发现最令人兴奋的地方是，这个圆盘显示出的一些特征，与我们认为是围绕着单一恒星圆盘上的尘埃生长特征相同，这意味着行星的形成至少可以从这些极地环绕双星盘开始。如果其他的行星形成过程能够发生，那么可能会有一大批未被发现的绕双星，还有一些奇怪的季节变化需要考虑。如果在尘埃环的内边缘存在行星或类行星，那么从表面上看，尘埃环本身就是一条几乎垂直于地平线的宽带。
行星轨道上的景象。图片：University of Warwick/Mark Garlick
极坐标结构意味着恒星似乎会在圆盘平面上移动，有时会给物体两个阴影。在这样的系统中，行星上的季节也会有所不同。在地球上，当我们绕太阳运行时，它们全年都在变化。极地绕双星的季节也会随着不同纬度在双星轨道上接收到或多或少的光照而变化。研究报告的撰写者之一、莫纳什大学天体物理中心和物理与天文学院的丹尼尔·普莱斯博士说：我们曾经认为，其他太阳系也会像我们的太阳系一样形成，所有的行星都围绕一个太阳以相同的方向运行。但是在这些新图像中，我们看到了围绕两颗恒星旋转的气体和尘埃盘。令人惊讶的是，圆盘轨道与两颗恒星的轨道成直角。
令人难以置信的是，又有两颗恒星绕着这个圆盘旋转，所以如果行星在这里诞生，天空中就会有四个太阳！ALMA是一架非常棒的望远镜，它教会了我们很多其他太阳系的行星是如何诞生。该研究由沃里克大学(University of Warwick)和莫纳什大学(Monash University)于2012年联合成立的莫纳什华威大学联盟(Monash Warwick Alliance)提供支持。该联盟是一个大胆而创新的项目，旨在发展一种超越该行业标准做法的广度、规模和影响力的联盟。
博科园-科学科普｜研究/来自：华威大学
参考期刊文献:《Nature Astronomy》
DOI: 10.1038/s41550-018-0667-x
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