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金牛座HL

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HL Tauri

金牛座HL的原行星盘，
图像由ALMA取得[1][2]
观测资料
历元 J2000
星座 金牛座
星官
赤经 04h 31m 38.437s[3]
赤纬 +18° 13′ 57.65″[3]
视星等（V） 15.1
特性
演化阶段前主序星
光谱分类K9
B−V 色指数0.92
V−R 色指数0.89
J−H 色指数1.45
J−K 色指数3.21
变星类型金牛T星
天体测定
自行 (μ) 赤经：+8.0±6.0[4] mas/yr
赤纬：-21.8±5.8[4] mas/yr
距离450[1] ly
(140 pc)
参考数据库
SIMBAD资料

金牛座HL（HL Tau）是位于金牛座分子云TMC-1的一颗距离地球450光年（140秒差距），视星等为15.1的年轻金牛座T型星[3][5]。其周围有原行星盘环绕，并根据次毫米波的观测资料推测其中有行星正在经历形成过程[2]。从它的光度与有效温度可推测其年龄小于10万年[6]。金牛座HL附近还有沿着盘面自转轴喷出喷流，并且喷发物质与邻近星际云气与尘埃相撞的赫比格-哈罗天体HH 150[7]。

原行星盘

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早在1975年时就首次有天文学家以当时刚发明的锑化铟光电感应器进行波段2到4微米的红外线光谱观测结果，推测金牛座HL周围有原行星盘存在[5]。当时观测的29颗年轻恒星中，只有金牛座HL出现了预期的强烈3.07微米冰分子吸收谱线。当时观测者认为这是O–H键结的ν1、ν3与2振动频率[8]。1982年的观测则确认金牛座HL和金牛座DG、天鹰座V536同为偏极化最高的金牛T星之一[9]。

1986年时，天文学家以一氧化碳发射线干涉观测方式发现金牛座HL的气体盘[10]。根据欧文斯谷电波天文台（英语：Owens Valley Radio Observatory）于1985和1986年的毫米波干涉观测资料，金牛座HL的星周盘直量大约是0.01到0.5倍太阳质量，而最佳拟合值则为0.1倍；而星周盘半径大约是2000天文单位。星周盘内气体和尘埃的温度可能是数十K。星周盘的气体可保持于盘内进行开普勒旋转的质量上限大约是1倍太阳质量[11]。金牛座HL的偶极外向流中已观测到一氧化碳、氢分子等分子。另外在喷流中也发现了以 Fe(II)，即二价铁（Fe2+）形式存在的铁元素[12]。

2014年时，天文学家公开了由阿塔卡玛大型毫米/次毫米波阵列（ALMA）在次毫米波段观测的金牛座HL原行星盘影像。影像中可见到数个由缝隙分隔的一系列同心亮环。与HL Tau类似的年轻恒星是诞生于重力塌缩的气体和微粒尘埃云中。随时间过去，剩下的尘埃会黏在一起，变成砂粒、小石头甚至更大的岩石，落在一层薄薄的盘面上。这些冰冻的石块会在盘中聚集形成小行星、彗星、甚至行星。但是一旦它们的质量够大，这些年轻行星将会在盘面造成环、缺口和破洞。目前为止，在2014年11月公开的这张ALMA影像提供的是最清楚的证据，可证明这个过程不只发生，且发生时间比之前预期得更快更早[13]。因为原行星盘演化状况比先前依照年龄推测所得似乎更为晚期，这代表行星形成的速度可能比先前的预想更快速[14]。ALMA的科学家凯瑟琳·拉哈基斯（Catherine Vlahakis）表示：“当我们首次看到这影像时，相当震惊于该原行星盘的细节极为精细。金牛座HL的年龄不到一百万年，但看起来盘内已经充满了形成中的行星。仅仅这个影像就将改写行星形成理论。”[14]

伊恩·史提芬斯（Ian Stephens）等人于2014年提出，金牛座HL盘内行星吸积率较高可能是因为原行星盘内的复杂磁场[15]。

图集

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  • 哈伯太空望远镜拍摄的广视野可见光影像，可见到邻近的赫比格-哈罗天体HH 150[16]。
    哈伯太空望远镜拍摄的广视野可见光影像，可见到邻近的赫比格-哈罗天体HH 150[16]。
  • 金牛座分子云的广视野影像，金牛座HL视影像中间偏左上方蓝色云气笼罩区域。
    金牛座分子云的广视野影像，金牛座HL视影像中间偏左上方蓝色云气笼罩区域。

参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 Webb, Johnathan. Planet formation captured in photo. BBC News. 6 November 2014 [6 November 2014]. （原始内容存档于2014-11-12）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Blue, Charles E. Birth of Planets Revealed in Astonishing Detail in ALMA's 'Best Image Ever' (新闻稿). National Radio Astronomy Observatory. 6 November 2014 [6 November 2014]. （原始内容存档于2014-11-06）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 HL Tauri. SIMBAD. 斯特拉斯堡天文资料中心. [6 November 2014]. 
  4. ^ 4.0 4.1 Kwon, Woojin; Looney, Leslie W.; Mundy, Lee G. Resolving the Circumstellar Disk of HL Tauri at Millimeter Wavelengths. The Astrophysical Journal. November 2011, 741 (1). 3. Bibcode:2011ApJ...741....3K. arXiv:1107.5275 可免费查阅. doi:10.1088/0004-637X/741/1/3. 
  5. ^ 5.0 5.1 Weintraub, David A.; Kastner, Joel H.; Whitney, Barbara A. In Search of HL Tauri. The Astrophysical Journal Letters. October 1995, 452: L141–L145. Bibcode:1995ApJ...452L.141W. doi:10.1086/309720. 
  6. ^ Boss, A. P.; Morfill, G. E.; Tscharnuter, W. M. Models of the Formation and Evolution of the Solar Nebula. Atreya, S. K.; Pollack, J. B.; Matthews, M. S. (编). Origin and Evolution of Planetary and Satellite Atmospheres. The University of Arizona Press. 1989: 45. Bibcode:1989oeps.book.....A. ISBN 978-0-8165-1105-1. 
  7. ^ Jets, bubbles, and bursts of light in Taurus. European Space Agency. 6 November 2014 [7 November 2014]. Photo release Heic1424. （原始内容存档于2020-11-12）. 
  8. ^ Cohen, Martin. Infrared Observations of Young Stars—VI: A 2- to 4-Micron Search for Molecular Features. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. November 1975, 173: 279–293. Bibcode:1975MNRAS.173..279C. doi:10.1093/mnras/173.2.279. 
  9. ^ Bastien, Pierre. A linear polarization survey of T Tauri stars. Astronomy and Astrophysics Supplement Series. April 1982, 48: 153–164. Bibcode:1982A&AS...48..153B. 
  10. ^ Beckwith, S.; Sargent, A. I.; Scoville, N. Z.; Masson, C. R.; Zuckerman, B.; et al. Small-scale structure of the circumstellar gas of HL Tauri and R Monocerotis. The Astrophysical Journal. October 1986, 309: 755–761. Bibcode:1986ApJ...309..755B. doi:10.1086/164645. 
  11. ^ Sargent, Anneila I.; Beckwith, Steven. Kinematics of the circumstellar gas of HL Tauri and R Monocerotis. The Astrophysical Journal. December 1987, 323: 294–305. Bibcode:1987ApJ...323..294S. doi:10.1086/165827. 
  12. ^ Takami, Michihiro; Beck, Tracy L.; Pyo, Tae-Soo; McGregor, Peter; Davis, Christopher. A Micro-Molecular Bipolar Outflow from HL Tauri. The Astrophysical Journal. November 2011, 670 (1): L33–L36. Bibcode:2007ApJ...670L..33T. arXiv:0710.1148 可免费查阅. doi:10.1086/524138. 
  13. ^ Academia Sinica. 最新ALMA超高解析度影像揭櫫『行星搖籃』的細微面貌. Academia Sinica. 2014-11-07 [2016-04-20]. （原始内容存档于2016-06-04）. 
  14. ^ 14.0 14.1 Vlahakis, Catherine; Rubens, Valeria Foncea; Hook, Richard. Revolutionary ALMA Image Reveals Planetary Genesis. European Southern Observatory. 6 November 2014 [7 November 2014]. （原始内容存档于2014-11-08）. 
  15. ^ Stephens, Ian W.; Looney, Leslie W.; Kwon, Woojin; Fernández-López, Manuel; Hughes, A. Meredith; et al. Spatially resolved magnetic field structure in the disk of a T Tauri star. Nature. October 2014, 514 (7524): 597–599. Bibcode:2014Natur.514..597S. arXiv:1409.2878 可免费查阅. doi:10.1038/nature13850. 
  16. ^ A glowing jet from a young star. European Space Agency. 18 February 2013 [2016-04-12]. Photo release Potw1307a. （原始内容存档于2020-11-12）. 
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