天文學家揭曉塑造新世界的隱藏磁力

天文學家終於解開了行星形成之謎的關鍵一環，他們偵測到了一顆年輕恆星的原行星盤的磁場特徵。所謂原行星盤，是圍繞著新形成的恆星（即原恆星）旋轉的稠密氣體和塵埃盤。這些盤是行星系統的誕生地，包括我們所處的太陽系。它們通常是在分子雲塌縮形成恆星的過程中，因角動量守恆而自然形成的。原行星盤為行星、衛星以及小行星和彗星等小天體的形成提供了必要的物質，這些小天體透過吸積和聚集過程逐漸成型。原行星盤的組成和動力學對於決定最終形成的行星系統的架構和特徵至關重要。對原行星盤的觀測和研究有助於天文學家瞭解行星形成的條件和過程，並深入認識宇宙中行星系統的多樣性。

研究人員利用阿塔卡瑪大型毫米波/次毫米波陣列（ALMA），觀察了塵埃顆粒如何與磁場對齊，從而揭示了塑造行星誕生的隱藏力量。這一突破為深入瞭解在新生太陽系的混亂漩渦中，塵埃如何聚集形成行星開啟了大門。

天文學家首次成功觀測到了一顆可能正在形成行星的年輕恆星周圍的磁場。透過研究塵埃顆粒的排列方式，他們得以繪製出該恆星磁場的三維結構特徵——這一發現可能會大大增進我們對行星形成過程的理解。

行星誕生於圍繞年輕恆星的旋轉氣體和塵埃盤，也就是原行星盤。這個過程始於微小的塵埃顆粒相互碰撞並粘在一起，逐漸形成更大的結構。許多力量影響著這些塵埃顆粒的運動，其中就包括磁力。然而，直到現在，測量原行星盤中的磁場仍然是一個挑戰。

在這項研究中，由日本國立天文臺的大橋聰（Satoshi Ohashi）領導的一個國際天文學家團隊，利用阿塔卡瑪大型毫米波/次毫米波陣列（ALMA）觀察了位於豺狼座、距離地球512光年的年輕恆星HD 142527周圍的原行星盤。

研究人員發現，盤中的塵埃顆粒與磁力線對齊，這使得他們能夠視覺化並測量原本不可見的磁場結構——這類似於鐵屑可以顯示出磁鐵周圍的磁場。該團隊認為，這種新繪製的磁場結構可能會導致原行星盤內產生強烈的湍流，從而可能影響行星的形成過程。

既然這種尋找年輕恆星磁場特徵的方法已被證明可行，該團隊希望將其應用於更多恆星，並更接近恆星測量磁場，以便更好地瞭解行星形成時的磁場條件。

參考文獻：Satoshi Ohashi、Takayuki Muto、Yusuke Tsukamoto、Akimasa Kataoka、Takashi Tsukagoshi、Munetake Momose、Misato Fukagawa和Nami Sakai所著的《HD 142527盤中透過觀測得出的磁場強度和三維分量》，2025年2月5日發表於《自然天文學》。DOI: 10.1038/s41550-024-02454-x