重力不稳定原盘中螺旋的绕行运动
地球与行星天体物理
2025-09-25 v1 星系天体物理
摘要
宽轨道巨型类星体的发现对我们传统理解以颗粒和原子块共聚形成行星，随后吸积原盘气体的行星形成机制提出了挑战。作为一种替代机制，原盘中通过引力不稳定性（Gravitational Instability, GI）直接原位形成行星或行星核的假设已提出。然而，针对宽轨道行星形成区域的 GI 观测证据仍缺乏。理论研究预测，GI 可导致原盘中螺旋臂以局部开普勒速度运动。本文通过利用阿达卡巨型毫米/亚毫米阵列（ALMA）在七年时间基准下进行的多次高角分辨率观测，我们报告在 IM Lup 年轻恒星周围的尘埃连续光盘中观察到螺旋臂遵循开普勒旋转的证据。这表明 GI 可在宽轨道行星形成区域发挥作用，确立其作为此类行星形成机制的可行性。
引用
@article{arxiv.2509.19761,
title = {Winding Motion of Spirals in a Gravitationally Unstable Protoplanetary Disk},
author = {Tomohiro C. Yoshida and Hideko Nomura and Kiyoaki Doi and Marcelo Barraza-Alfaro and Richard Teague and Kenji Furuya and Yoshihide Yamato and Takashi Tsukagoshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19761},
year = {2025}
}
备注
Published in Nature Astronomy on Sep 24, 2025, see https://www.nature.com/articles/s41550-025-02639-y. Supplementary Video is available at https://tomyoshida.github.io/images/imlup.gif