研究发现,双鱼座变星RZ有一个紧凑且高度扰动的碎片盘

Variable star RZ Piscium has a compact and highly perturbed debris disk, study finds

利用美国宇航局的斯皮策和WISE太空望远镜,来自斯图尔德天文台和其他地方的天文学家观测到了一颗著名的变星,它被命名为双鱼座RZ。他们发现,这颗恒星的星周碎片盘非常紧凑,而且高度扰动。这一发现发表在10月18日预印本服务器arXiv上的一篇论文中。

双鱼座RZ(或简称RZ Psc)是一颗UX猎户座型变星,位于双鱼座约600光年远的地方,估计年龄在3000万到5000万年之间。众所周知,在过去的50年里,这颗恒星显示出尖锐的不规则光学倾角,这表明存在大量的气体和尘埃环绕着它。

先前的观测发现,双鱼座RZ拥有一个星周尘埃盘和一个红矮星伴星(质量约为0.12太阳质量),预计距离为22天文单位。圆盘绕主恒星运行,但副恒星很可能对圆盘本身产生重大影响,比如截断圆盘的外缘,并严重搅动剩余的星子。

由亚利桑那州图森斯图尔德天文台的Kate Su领导的一组天文学家决定对RZ双鱼座的圆盘进行更近距离的观察,希望能对它的性质和特性有更多的了解。他们分析了来自斯皮策和WISE的多年监测数据,主要探测了这个圆盘的短期(每周)和长期(每月到每年)红外变化。

“我们提供了来自斯皮策和WISE的多年红外监测数据,以跟踪RZ Psc内部碎片产生/破坏的活动。毫米观测和SED(光谱能量分布)模型提供了对整个磁盘属性的良好评估,”研究人员解释说。

研究发现,双鱼座RZ有一个接近侧面的高度扰动的圆盘,其内半径为0.1天文单位,外半径为12天文单位。据估计,这个圆盘的尘埃质量在0.0064到0.04个地球质量之间,一氧化碳的质量小于0.00001个地球质量,这就产生了非常低的气体与尘埃的质量比。

因此,研究结果表明,RZ双鱼座拥有一个缺乏气体的碎片盘,并且已经从富含气体的原行星盘阶段进化出来。观测结果还表明,盘内的碎片发射以周为尺度变化,最长的时间约为两周左右。

根据论文作者的说法,对现有数据的分析表明,RZ Piscium经历了强烈的碰撞活动,相当于每年彻底摧毁一颗90公里宽的小行星。这种活动可能是行星迁移或行星-行星散射的结果。天文学家补充说,双鱼座RZ的圆盘受到最近形成的巨行星和/或其低质量伴星的高度扰动。

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