在浩瀚宇宙的一個偏遠角落,一場靜默卻壯麗的「生命誕生劇」正在上演。一支國際天文學研究團隊近日透過位於智利的阿塔卡馬大型毫米/次毫米波陣列(ALMA),首次捕捉到多顆「嬰兒行星」在恆星育嬰室中誕生的關鍵畫面,為人類揭開行星形成之謎揭開了嶄新一頁。
這項突破性發現刊登於《日本天文學會期刊》,不僅填補了過去行星形成研究中的重要空白,更讓我們得以一窺太陽系 46 億年前誕生之初的模樣。
📍 發現地點:蛇夫座 Rho 星雲,太陽系的「隔壁鄰居」
這次的重要觀測目標,是位於 蛇夫座方向、距離地球約 460 光年的 Rho Ophiuchi 雲團(蛇夫座ρ雲團)。這片恆星形成區是我們所處銀河系中距離最近、最活躍的「恆星育嬰室」之一,擁有數百顆年輕恆星與原行星盤,也因此成為探索行星起源的理想場所。研究團隊鎖定了該區域內的 78 顆年輕恆星,它們的年齡僅有數十萬年,相較之下,我們的太陽已經 46 億歲,正值中年。這些恆星正處於生命最初階段,周圍仍環繞著濃密的原行星盤,而這些氣體與塵埃組成的盤面,正是未來行星的搖籃。
🔭 觀測利器:ALMA 揭示肉眼不可見的微觀世界
為了看見這些肉眼完全無法觀測的微弱結構,團隊動用了 ALMA 的超高解析度觀測能力。這座由 66 座電波天線組成的陣列,能夠捕捉來自宇宙深處的毫米與次毫米波段訊號,重建出原行星盤內部前所未有的細節。
研究人員在這 78 顆恆星周圍的盤面中,發現了 27 個存在明顯環狀或螺旋狀結構的系統,其中有 15 個更是首度被辨識出來。這些結構並非隨機分布,而是引力作用下物質聚集或排擠所留下的「指紋」,暗示著行星正在盤內逐漸成形。
🪐 行星如何誕生?答案藏在这些結構裡
傳統理論認為,行星是在原行星盤完全形成之後,才從盤中的物質慢慢累積而成。但這次觀測結果挑戰了這項觀念。
團隊發現,早在原行星盤尚未完全清除氣體與塵埃之前,行星形成的徵兆就已經出現。這些盤中的環狀與螺旋特徵,是由成型中行星的重力效應所造成——它們在盤中「掃地」,把物質聚集在自己周圍,或在軌道上推擠出螺旋狀波浪。
換句話說,行星的誕生可能比過去所想的還要更早、更主動,並非只是被動等待環境成熟。
🧩 填補空白:連結 DSHARP 與 eDisk 計畫的關鍵橋梁
這項研究也具有承先啟後的重大意義。過去,像 ALMA 主導的 DSHARP(Disk Substructures at High Angular Resolution Project) 與 eDisk 計畫,雖然分別針對不同類型的原行星盤進行高解析度觀測,但在結構與演化階段的銜接上仍存有空白。
本次發現的 78 顆恆星樣本橫跨不同質量與年齡層,不僅補上了這段知識斷層,更證實了行星與恆星之間存在協同演化關係——它們並非孤立形成,而是在同一個富含氣體與塵埃的動態環境中共同成長。
正如九州大學的團隊領導正志步夢博士所表示:
「這些觀測證明,只要我們擁有足夠的樣本與技術解析力,就能逐步還原出行星如何從混沌中誕生的完整過程。」
🔭 展望未來:行星誕生理論將迎來重塑契機
這項發現只是開始。研究團隊表示,接下來他們將持續觀測其他恆星形成區,驗證這種早期行星活動是否普遍存在於宇宙各處。未來,隨著下一代觀測設備如 JWST(詹姆斯・韋伯太空望遠鏡) 與 ALMA 升級計畫 的推進,我們將能以更高解析度、更廣波段,深入探索這些嬰兒行星的化學組成、溫度結構與動力學行為。
這不僅有助於完善行星形成模型,更可能為「地球是否獨特?」、「宇宙中是否存在其他生命搖籃?」等根本問題提供線索。
🌌 結語:每個螺旋,都是新世界的起點
當我們仰望星空,看到的或許不只是點點星光,而是億萬顆行星正在誕生的瞬間。這次在蛇夫座ρ雲團中捕捉到的行星形成影像,不僅是科技的勝利,更是人類對宇宙認知的又一次飛躍。
或許在不久的將來,我們真的能「看見」某個正在成形的外星世界,甚至回溯它與地球相似的青春歲月。畢竟,在浩瀚宇宙中,我們並不孤單——從恆星到行星,每個生命,都是從塵埃中綻放的光芒。