行星系统作为Fomalhaut尘埃带结构的起源

太阳和超过15%的邻近恒星被尘埃碎片盘所环绕，这些碎片盘必须通过小行星和彗星的碰撞补充来维持，因为否则尘埃将在小于10 Myr的时间尺度上耗尽（参考文献1）。理论研究表明，盘结构可以被行星的引力作用所改变（参考文献2-4），但观测证据尚不完整，至少部分原因在于盘的热红外发射图谱的线性分辨率较低（最佳情况下为35 AU；参考文献5）。光学图像提供更高的分辨率，但最近的例子（AU Mic和Beta Pic）均为侧向（edge-on）（参考文献6,7），这阻碍了对拟合行星扰动理论模型所需的方位角和径向盘结构的直接测量。这里我们报告了在Fomalhaut（HD 216956）周围尘埃颗粒反射的光学光的探测。该系统偏离侧向倾斜24度，使其能够以0.5 AU的线性分辨率测量整个圆周上的盘结构。尘埃分布在一个宽25 AU的带状区域中，其内边缘极为锐利，位于径向距离133 AU处，我们测量到盘的几何中心与Fomalhaut之间存在15 AU的偏移。综合来看，锐利的内边缘和偏移证明了Fomalhaut周围存在行星质量天体。