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金牛座HL

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HL Tauri

金牛座HL的原行星盤，
圖像由ALMA取得[1][2]
觀測資料
曆元 J2000
星座 金牛座
星官
赤經 04h 31m 38.437s[3]
赤緯 +18° 13′ 57.65″[3]
視星等（V） 15.1
特性
演化階段前主序星
光譜分類K9
B−V 色指數0.92
V−R 色指數0.89
J−H 色指數1.45
J−K 色指數3.21
變星類型金牛T星
天體測定
自行 (μ) 赤經：+8.0±6.0[4] mas/yr
赤緯：-21.8±5.8[4] mas/yr
距離450[1] ly
(140 pc)
參考資料庫
SIMBAD資料

金牛座HL（HL Tau）是位於金牛座分子雲TMC-1的一顆距離地球450光年（140秒差距），視星等為15.1的年輕金牛座T型星[3][5]。其周圍有原行星盤環繞，並根據次毫米波的觀測資料推測其中有行星正在經歷形成過程[2]。從它的光度與有效溫度可推測其年齡小於10萬年[6]。金牛座HL附近還有沿着盤面自轉軸噴出噴流，並且噴發物質與鄰近星際雲氣與塵埃相撞的赫比格-哈羅天體HH 150[7]。

原行星盤

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早在1975年時就首次有天文學家以當時剛發明的銻化銦光電感應器進行波段2到4微米的紅外線光譜觀測結果，推測金牛座HL周圍有原行星盤存在[5]。當時觀測的29顆年輕恆星中，只有金牛座HL出現了預期的強烈3.07微米冰分子吸收譜線。當時觀測者認為這是O–H鍵結的ν1、ν3與2振動頻率[8]。1982年的觀測則確認金牛座HL和金牛座DG、天鷹座V536同為偏極化最高的金牛T星之一[9]。

1986年時，天文學家以一氧化碳發射線干涉觀測方式發現金牛座HL的氣體盤[10]。根據歐文斯谷電波天文台（英語：Owens Valley Radio Observatory）於1985和1986年的毫米波干涉觀測資料，金牛座HL的星周盤直量大約是0.01到0.5倍太陽質量，而最佳擬合值則為0.1倍；而星周盤半徑大約是2000天文單位。星周盤內氣體和塵埃的溫度可能是數十K。星周盤的氣體可保持於盤內進行開普勒旋轉的質量上限大約是1倍太陽質量[11]。金牛座HL的偶極外向流中已觀測到一氧化碳、氫分子等分子。另外在噴流中也發現了以 Fe(II)，即二價鐵（Fe2+）形式存在的鐵元素[12]。

2014年時，天文學家公開了由阿塔卡瑪大型毫米/次毫米波陣列（ALMA）在次毫米波段觀測的金牛座HL原行星盤影像。影像中可見到數個由縫隙分隔的一系列同心亮環。與HL Tau類似的年輕恆星是誕生於重力塌縮的氣體和微粒塵埃雲中。隨時間過去，剩下的塵埃會黏在一起，變成砂粒、小石頭甚至更大的岩石，落在一層薄薄的盤面上。這些冰凍的石塊會在盤中聚集形成小行星、彗星、甚至行星。但是一旦它們的質量夠大，這些年輕行星將會在盤面造成環、缺口和破洞。目前為止，在2014年11月公開的這張ALMA影像提供的是最清楚的證據，可證明這個過程不只發生，且發生時間比之前預期得更快更早[13]。因為原行星盤演化狀況比先前依照年齡推測所得似乎更為晚期，這代表行星形成的速度可能比先前的預想更快速[14]。ALMA的科學家嘉芙蓮·拉哈基斯（Catherine Vlahakis）表示：「當我們首次看到這影像時，相當震驚於該原行星盤的細節極為精細。金牛座HL的年齡不到一百萬年，但看起來盤內已經充滿了形成中的行星。僅僅這個影像就將改寫行星形成理論。」[14]

伊恩·史提芬斯（Ian Stephens）等人於2014年提出，金牛座HL盤內行星吸積率較高可能是因為原行星盤內的複雜磁場[15]。

圖集

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  • 哈伯太空望遠鏡拍攝的廣視野可見光影像，可見到鄰近的赫比格-哈羅天體HH 150[16]。
    哈伯太空望遠鏡拍攝的廣視野可見光影像，可見到鄰近的赫比格-哈羅天體HH 150[16]。
  • 金牛座分子雲的廣視野影像，金牛座HL視影像中間偏左上方藍色雲氣籠罩區域。
    金牛座分子雲的廣視野影像，金牛座HL視影像中間偏左上方藍色雲氣籠罩區域。

參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 Webb, Johnathan. Planet formation captured in photo. BBC News. 6 November 2014 [6 November 2014]. （原始內容存檔於2014-11-12）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Blue, Charles E. Birth of Planets Revealed in Astonishing Detail in ALMA's 'Best Image Ever' (新聞稿). National Radio Astronomy Observatory. 6 November 2014 [6 November 2014]. （原始內容存檔於2014-11-06）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 HL Tauri. SIMBAD. 斯特拉斯堡天文資料中心. [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 可免費查閱. 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. (編). 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. （原始內容存檔於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 可免費查閱. 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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於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 可免費查閱. doi:10.1038/nature13850. 
  16. ^ A glowing jet from a young star. European Space Agency. 18 February 2013 [2016-04-12]. Photo release Potw1307a. （原始內容存檔於2020-11-12）. 
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