一个奇怪的尘埃盘可能隐藏在三颗恒星之间的一颗行星

距离我们约 1,300 光年，一个年轻的三星系统正在扭曲和分裂一个尘埃和气体盘，未来有一天行星可能在此形成。与我们太阳系中行星形成的扁平盘不同，该系统的盘面由三个错位的环组成。

这个奇怪的系统被称为猎户座 GW，由两颗恒星组成，它们被锁定在一个紧密的 do-si-do 中，第三颗恒星绕着它们运行，这颗恒星离太阳更远，距离是地球到太阳距离的八倍。根据新的研究，当这三颗恒星沿着复杂的轨道移动时，它们的引力会拖拽周围和之间的气体。上周发表在《科学》杂志上的这项研究首次提供了确凿的证据，证明恒星的引力可以在行星形成盘上雕刻出奇异而奇妙的形状，为行星如何在奇异的轨道上诞生提供了新的见解。

“这是我们第一次在真实的天体物理系统中看到这种盘状撕裂效应，”埃克塞特大学天体物理学教授、论文第一作者斯蒂芬·克劳斯说。“我们可以直接将其与盘状中心三颗恒星的引力影响联系起来。”

三重系统的巨大原行星盘中有三个方向不同的独立环，距离盘中心大约是地球与太阳距离的 46、185 和 336 倍。（为了便于观察，海王星距离约为地球与太阳距离的 30 倍。）要正确设想系统错位的形状和原因，就需要使用甚大望远镜 (VLT) 和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 上的不同仪器对猎户座 GW 进行长达 11 年（一个完整的轨道周期）的研究。广泛的观测使他们能够重建被三颗恒星的影响撕裂的盘的三维结构。

长期以来，猎户座 GW 一直是此类系统中所有特殊动力学效应的典范。但这是首次真正清晰地描绘出该系统的几何形状：“这项研究真正全面地观察了恒星轨道和盘面，空间分辨率极高，”宾夕法尼亚州立大学天文学家 Ian Czekala 表示，他并未参与这项研究。

一个独立的研究小组也在 5 月份发表的一项研究中对猎户座 GW 及其倾斜的圆盘进行了研究。然而，研究人员推测，一颗单独的现有行星可能是导致圆盘被撕裂的原因——不仅仅是三颗恒星。“我们的模拟显示，仅靠三颗恒星的引力无法解释观察到的巨大错位，”5 月份研究的合著者 Nienke van der Marel 在一份新闻稿中表示。“我们认为，这些环之间存在一颗行星，才能解释圆盘为何被撕裂。”

克劳斯和他的团队不排除行星可能成为致病因素：该系统的内环有足够的尘埃来形成 30 个地球，他说这足以在环内形成一颗行星。他补充说，在破碎盘的这个错位部分形成的行星将有一个非常不寻常的轨道。

“我们发现，多颗恒星可以将物质移出盘面，并将其置于这些极端倾斜的轨道上，”克劳斯说。“这是一种在错位轨道上形成宽间隔行星的全新机制；基本上，你可以用这种机制获得任何轨道方向。”

未来的研究必须确定 cattywampus 系统中究竟发生了什么。随着欧洲南方天文台的极大望远镜 (ELT) 等下一代望远镜计划于 2025 年投入使用，对像 GW Ori 这样的年轻、带歪环的恒星系统的搜寻将加速进行。