哈勃发现了有史以来最大的造行星盘——而且是极其单面的
这张哈勃太空望远镜图像展示了有史以来围绕年轻恒星观测到的最大行星形成盘。它覆盖近4000亿英里——是我们太阳系直径的40倍。从地球上看，这个几乎是边缘倾斜的，黑色、布满灰尘的圆盘看起来像一个汉堡。哈勃望远镜显示它异常混乱，明亮的物质细丝在盘面上下延伸——比任何类似的恒星周盘都多。该系统被编目为IRAS 23077+6707，距离地球约1000光年。这一发现标志着哈勃的新里程碑，并为银河系极端环境中行星形成提供了新的见解。图片来源：uux.cn/NASA、欧洲航天局、STScI、克里斯蒂娜·蒙施（CfA）;处理：STScI/ 约瑟夫·德帕斯夸莱
（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻：当天文学家将NASA的哈勃太空望远镜指向距离地球约1000光年的一个年轻恒星系统时，他们原本期待会看到熟悉的景象。原行星盘——那些旋转、扁平的气体和尘埃云，孕育出行星——对哈勃来说并不陌生。几十年来，望远镜捕捉到了许多幽灵，常常看起来宁静对称，就像宇宙中柔和发光的黑胶唱片。
这次哈勃发现的情况完全不同。
画面中没有平静秩序，而是动荡不安。他们没有展现整齐的平衡，而是展现了一边倒的混乱。有史以来观测到的最大原行星盘不仅巨大——它狂暴、湍流且奇异地单向。哈勃首次在可见光下捕捉到一个形成行星的盘，其上层膨胀，远高于其平面上下，伸展成细丝和丝状物，似乎能爬入周围的太空。
更令人费解的是，那些戏剧性的丝状结构只出现在一侧。
遇见“德古拉的奇维托”
这一发现中心的物体正式名称为IRAS 23077+6707，这个名字和这个现象本身一样专业。但发现者们还是忍不住给它取了一个更令人难忘的名字。他们称它为“德古拉的Chivito”，这是一个俏皮的昵称，反映了其研究人员的背景——一位来自特兰西瓦尼亚，德古拉的传奇故乡，另一位来自乌拉圭，那里的一种深受喜爱的民族三明治被称为chivito。
这个名字与图像相符。几乎从边缘角度看，这个圆盘看起来像一个宇宙汉堡。一条黑暗的中央通道横贯中间，阻挡了隐藏在其中的年轻恒星的光线。在这条通道的上下，盘面上层的尘埃和气体发出光芒，被恒星的能量照亮和雕塑。
不过这个汉堡超级巨大。
这个盘面全长近4000亿英里，宽度约是我们太阳系的40倍，延伸至柯伊伯带——海王星之外的冰冷彗星区域。它不仅是已知最大的行星形成盘——而且正迅速成为最奇特的盘之一。
尘埃后隐藏的星辰
《德古拉的风暴》的核心是一个谜团。这个盘面厚而不透明，完全遮挡了中心的年轻恒星，或可能是恒星。天文学家认为，隐藏的天体可能是一颗炽热且质量巨大的恒星，或者是一对相互绕行的恒星。
无论其真实性质如何，这个中心源足以在大规模上塑造周围的盘面。气体和尘埃在周围旋转，逐渐向内吸积，同时为尚未形成的行星提供原材料。
这是行星诞生的标准故事。但哈勃发现的细节表明，这种系统远非标准。
秩序崩溃
“我们观察到的细节水平在原行星盘成像中极为罕见，这些新的哈勃图像显示，行星育幼区可能比我们预期的更加活跃和混乱，”天体物理中心的首席作者克里斯蒂娜·蒙施（Kristina Monsch）表示。哈佛与史密森学会（CfA）。
混沌最显著地体现在圆盘的垂直结构上。物质丝状物不会停留在薄层上方，而是高高地升起，深入盘面下方。这些丝状结构的延伸远超天文学家在类似系统中见过的范围，使盘呈现出湍流、风力扫荡的外观。
更令人不安的是，这种湍流并非对称。盘的一面展现出高耸的丝状特征，另一面则显得被截断，仿佛有什么东西切开了它的外层。
这种不平衡挑战了对磁盘行为的假设。
一个拒绝对称的圆盘
这种不对称性让研究人员感到意外。
“我们震惊于这个盘的不对称性，”联合研究员、同为CfA天文学家的约书亚·贝内特·洛维尔说。
在大多数观测到的原行星盘中，特征往往会在盘面中面相互镜像。重力、旋转和压力通常共同维持一种大规模的平衡。但IRAS 23077+6707似乎违反了这些规则。
单侧丝状结构表明正在发生某种动态现象——可能是最近尘埃和气体涌入盘面，或与周围环境的相互作用。盘可能正在冲破其出生云的残留物质，或不均匀地吸收物质，造成局部扰动，使一侧膨胀，另一侧则清晰。
洛维尔说：“哈勃让我们得以第一排观摩，见证了塑造盘面、构建新行星的混乱过程——这些过程我们尚未完全理解，但现在可以用全新的方式研究。”
在可见光中看见无形
这一发现尤为重要的地方在于它的制作过程。哈勃在可见光下观测了该盘，这在此类系统中极为罕见。尘埃常常阻挡可见光波长，迫使天文学家依赖红外望远镜来观察行星形成区域内部。
哈勃和美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜都曾在其他盘中看到类似结构，但该系统独树一帜。
“我们看到这个圆盘几乎是边缘朝上，其细腻的上层和不对称特征尤为引人注目，”蒙施解释道。“哈勃和NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜都曾在其他盘中看到类似结构，但IRAS 23077+6707为我们提供了独特的视角——使我们能够以前所未有的细节水平在可见光中追踪其子结构。这使该系统成为研究行星形成及其发生环境的独特新实验室。”
本质上，哈勃将曾经模糊的轮廓转变为丰富质感丰富的景观。
一个放大的太阳系？
所有行星系统起始方式相同：年轻恒星周围环绕着气体和尘埃盘。随着时间推移，气体向内落下，为恒星提供能量，而剩余物质则聚集形成行星。
IRAS 23077+6707 似乎就是这个过程的超速状态。
天文学家估计该盘面的质量是木星的10到30倍。这是极其庞大的物质，足以建造多个气态巨行星。在大小和质量上，这个盘可能代表了我们太阳系最早时期的放大版。
“理论上，IRAS 23077+6707可以拥有一个庞大的行星系统，”蒙施说。
然而，盘极大的尺寸和湍流引发了新的问题。在如此巨大的环境中，行星形成的过程是否相同？行星的形成速度更快、更慢，还是形成完全不同的构型？如此规模的混沌能否塑造出我们太阳周围所见到的截然不同的世界？
问题多于答案
尽管细节丰富，这些图像给天文学家留下的谜团多于答案。为什么细丝只能局限在一侧？是什么触发了圆盘剧烈的垂直延伸？这种结构有多稳定？这种混乱能持续多久，行星才会出现？
蒙施说：“虽然在如此巨大的环境中行星形成可能不同，但其底层过程很可能是相似的。”“目前，我们面临的问题多于答案，但这些新图像是理解行星如何随时间和在不同环境中形成的起点。”
这个起点很重要。每一个意外的特征都迫使科学家重新审视他们的理论，完善模型，重新思考“正常”在构建世界中的真正含义。
为什么这一发现重要
这一发现不仅仅是关于一个奇怪的盘子。它关乎扩展我们对行星系统可能存在的边界。
通过揭示一个巨大、湍流且极度不对称的原行星盘，哈勃展示了行星形成可以在远比以往想象极端的环境中展开。如果行星能在这种混沌中出现，那么宇宙可能能够在比我们曾经想象的更广泛的条件下创造行星系统。
这一发现也标志着哈勃本身的一个里程碑。即使经历了数十年的太空生活，望远镜依然不断带来“第一”——提供了新的观测方式和新的好奇心。随着NASA的任务推动人类探索宇宙及其在其中的位置，这样的发现提醒我们，宇宙中依然隐藏着超出预期的惊喜。
《德古拉的奇维托》不仅仅是一个带有俏皮名字的好奇玩意儿。它提醒我们，行星的诞生并非总是安静有序的过程。有时，创造始于动荡、失衡和混乱——从这种混乱中，最终可能诞生出完整的世界。
更多信息：Monsch等人，《哈勃揭示边缘前原行星盘IRAS 23077+6707中的复杂多尺度结构》，《天体物理学杂志》，DOI： 10.3847/1538-4357/ae247f
