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2025-05-22 02:44:00
私たちは宇宙に一人ですか？そして、私たちの惑星の家はどこから来たのでしょうか？何十年もの間、天文学者は惑星層を研究することでこれらの質問に答えようとしてきました。その過程で、彼らは、私たち自身の太陽系が最も初期の段階でどのように見えるかに似た若い星の周りの何百ものプロトラネタリーディスク構造を発見しました。
ほとんどのプロトラネタリーディスクは、宇宙的に静かな環境で観察されています。しかし、惑星システムがどのように形成されるかについての理解を深める可能性のあるブレークスルーでは、天文学者の国際チームが500を超える密集した星形成コアを発見しました。
この研究は、中国科学アカデミー（CAS）の上海天文学者（SHAO）、北京大学（KIAA、PKU）の天文学および天体物理学研究所（UOC）のカブリ研究所（UOC）の研究者によって実施され、星と惑星が極端な銀河状態の下で出現する方法についてのまれな洞察を提供します。
CMZでそのようなシステムを検出することは非常に困難です。これらの領域は遠く、かすかで、星間塵の厚い層に深く埋め込まれています。これらの障害を克服するために、研究者は、数キロメートルにわたって広がるアンテナからの信号を組み合わせて並外れた角度分解能を実現する干渉望遠鏡であるアタカマの大量ミリメートル/サブミリメートルアレイ（ALMA）を利用しました。これにより、天文学者は星間塵の厚い層を覗き込み、8.3キロパルシの距離で約170億AUの距離で1,000の天文学ユニット（AU）を解決できます。
詳細を最大化するために、チームはデュアルバンド観測を採用し、2つの異なる波長で同時にデータをキャプチャしました。この手法は、人間の視覚が色のコントラストを使用して世界を理解する方法など、温度、粉塵の組成、構造的特性に関する重要なスペクトル情報を提供します。デュアルバンドイメージングは、これらのリモートシステムの温度、ダスト特性、および構造に関する重要なスペクトル情報を提供します。
「アルマでのみ、この鋭い新しい窓を銀河の最も謎めいた領域の1つに開くことができます」と、Shaoの研究者であり、Alma Observational Projectの主任研究者であるLu Xing教授は述べています。
最も印象的な調査結果の中で、密なコアの70％以上が予期しないスペクトル赤を示しました。可能な観察アーティファクトを排除した後、研究者は2つの主要な解釈を提案しました。どちらも、太陽系形成の初期段階を表すと考えられるプロトラネタリーディスク構造の広範な存在を暗示しています。
「これらの「小さな赤い点」が分子雲全体を横切るのを見て驚いた」と、研究の最初の著者であるXu Fengweiは、現在はKiaa、PKU、UOCのExchange Studentの博士課程の学生であると述べた。 「彼らは私たちに密な星形成のコアの隠された性質を教えてくれています。」
1つの説明は、これらのコアは、かつて考えられていたように、透明で均質な球体ではないということです。代わりに、それらは、より短い波長での自己吸収が観察された赤みをもたらす、より小さく、光学的に厚い構造を含む可能性があります。
「これは、標準的な密なコアの当初の仮定に挑戦します」とXuの監督者であるWang Ke教授は述べています。
あるいは、赤化はコア内の粒子の成長に起因する可能性があります。
「典型的な星間環境では、ほこりの穀物のサイズはわずか数ミクロンです」と、研究で放射転移モデリングを主導したHauyu Baobab Liu教授は述べています。 「しかし、我々のモデルは、一部のコアがミリメートルサイズの粒子を含む可能性があることを示しています。これは、プロトラネタリディスクでのみ形成され、おそらくプロトステラーの流出によって追放される可能性があります。」
どのシナリオが優先されるかに関係なく、どちらもプロトプラネタリーディスクの存在を必要とします。調査結果は、300を超えるこのようなシステムがこれらの3つのCMZクラウドのみですでに形成されている可能性があることを示唆しています。
将来のマルチバンドの観察は、物理的特性と進化の段階をさらに制約するのに役立ちます。これは、天の川の最も極端な角でさえ、私たち自身のような惑星システムを生じさせる初期のプロセスをまれに垣間見ることができます。
この作業は、CASの戦略的優先研究プログラム、および中国国立自然科学財団など、中国の国家主要なR＆Dプログラムによってサポートされていました。
Almaによるスカイモデルとシミュレートされた観察（クレジット：Xu Fengwei; Alma Partnership;およびNraoのLauraPérez）
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#銀河中央に発見されたプロトプラネタリーディスク候補