螺旋狀原恆星盤中的塵粒增長

中央研究院天文及天文物理研究所研究成果發表，日期：2024年8月20日 

在恆星形成初期，原恆星盤逐漸形成，幫助中央原恆星成長為一顆恆星。隨後，原恆星盤將演化為原行星盤，並形成類似太陽系的行星。靠著強大的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（簡稱ALMA），科學家們最近在一個原恆星盤中發現塵埃極化的結構特徵。這個盤上有一對旋臂，研究顯示塵埃極化強度與旋臂間存在反相關的關係，可能是來自於盤中顆粒大小約為150微米的塵埃產生的自散射，與恆星形成早期的塵埃顆粒增長理論相符。

這個原恆星盤位於HH 111原恆星系統的中心，在獵戶座方向，距離地球約1300光年。盤的年齡約50萬年，半徑160天文單位，是海王星軌道半徑的五倍。旋臂顯示盤中的物質正活躍地往中央原恆星聚集，且能幫助了解塵埃極化機制，因旋臂對不同的極化機制有不同影響。特別的是，由塵埃自散射引起的塵埃極化會受到來自各方向的輻射不對稱性影響，但由磁場造成的塵埃極化則不會受此影響。

中研院天文所特聘研究員、論文第一作者李景輝認為：「我們對於發現HH 111盤中塵埃輻射的極化強度與旋臂之間的反相關，並能夠將其歸因於塵埃顆粒對輻射的自散射，感到非常興奮。夾在兩個旋臂間的物質被照亮，導致較高的極化強度。這個發現支持了盤中早期的塵粒增長，為研究具有旋臂或環等結構的原恆星盤中塵粒增長提供新方向。早期的塵粒增長最終可能導致行星形成。」

參考資料：

阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，簡稱ALMA）是由歐洲、北美、東亞與智利共和國合作建造的國際天文設施。ALMA的經費來源包括三部分：歐洲地區由歐洲南天天文台（ESO）支應；北美地區由美國國家科學基金會（NSF）、加拿大國家研究委員會（NRC）、與臺灣的行政院國科會（NSTC）共同支持；東亞地區則為日本國家自然科學研究機構（NINS）、台灣中央研究院（AS）和韓國天文研究院（KASI）共同籌措。 ALMA的建設和運營是由歐洲南天天文台代表歐洲，美國的國家電波天文台（NRAO）代表北美，以及日本的國立天文台（NAOJ）代表東亞。ALMA 天文臺聯合中心（JAO）統籌管理施工、試運轉和運作事宜 。

這篇由李景輝主筆的論文Polarization Substructure in the Spiral-dominated HH 111 Disk: Evidence for Grain Growth，發表在2024年8月8日出刊的天文物理期刊快訊ApJ Letters。

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中央研究院天文及天文物理研究所 李景輝特聘研究員

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