由歐空局赫歇爾太空天文臺拍攝的金牛座分子云是一個450光年外的恆星形成區域。這幅影象大約覆蓋了14光年和16光年，顯示出瀰漫在雲中的星際物質中的宇宙塵埃的光輝，顯示出一個複雜的細絲圖案，其中點綴著幾顆緻密明亮的核心-未來恆星的種子。ESA/Herschel/PACS、SPIRE/GILD帶調查關鍵方案/Palmeirim等人。

國際天文學家團隊的新研究表明，“超級地球”和海王星大小的行星在年輕恆星周圍形成的數量可能比科學家想象的要多得多。

觀察。取樣年輕星星在金牛座的一個恆星形成區域，研究人員發現其中許多星體被結構所包圍，這些結構可以最好地解釋為由正在形成的無形年輕行星所形成的痕跡。這項研究發表在天體物理雜誌幫助科學家更好地理解我們自己的太陽系是如何形成的。

大約46億年前，我們的太陽系是圍繞著新生太陽的一股滾滾的氣體和塵埃的漩渦。在早期階段，這個所謂的原行星盤沒有明顯的特徵，但很快，它的部分開始聚整合團的物質-未來的行星。當他們在繞太陽旅行的過程中撿起新的材料時，他們長大了，並開始在形成他們的圓盤中犁出縫隙和環的圖案。隨著時間的推移，塵埃盤取而代之的是我們今天所知道的相對有序的排列，包括行星、衛星、小行星和偶爾出現的彗星。

科學家們認為，我們的太陽系是如何建立在對其他恆星周圍的原行星盤的觀測基礎上的，這些恆星已經足夠年輕，目前正處於誕生行星的過程中。利用阿塔卡馬大毫米波陣列（Alma），由智利阿塔卡馬沙漠的45個無線電天線組成，該團隊對金牛座恆星形成區的年輕恆星進行了調查，這是一片巨大的氣體和塵埃雲團，距離地球僅450光年。當研究人員拍攝32顆被原行星盤包圍的恆星時，他們發現其中12顆-40%-都有環和間隙，根據研究小組的測量和計算，這些結構可以最好地用新生行星的存在來解釋。

“這很吸引人，因為這是第一次發現系外行星統計資料表明超級地球和海王星是最常見的行星型別，與原始行星盤的觀測結果相吻合，”該論文的主要作者、北京大學卡夫裡天文和天體物理研究所的博士生馮龍（音譯）說。

雖然一些原行星圓盤看起來是均勻的、薄煎餅狀的沒有任何特徵或圖案的物體，但是已經觀察到由縫隙隔開的同心圓亮環，但是由於以前的調查集中在這些天體最亮的位置，因為它們更容易被發現，所以還不清楚它們有多常見。環空隙結構真的存在於宇宙之中。這項研究展示了第一次無偏調查的結果，即目標盤的選擇與亮度無關-換句話說，研究人員在選擇目標盤時不知道它們是否有環形結構。

該論文的第二位作者Paola Pinilla說：“之前的大多數觀測都是為了探測巨大的行星的存在，我們知道這些行星是罕見的，它們在明亮的圓盤上挖出了巨大的內部洞或空隙。”該論文的第二作者Paola Pinilla是美國宇航局的哈勃研究員，在亞利桑那大學的管理天文臺工作。“雖然在其中一些明亮的圓盤中推斷出了巨大的行星，但對較暗的圓盤知之甚少。”

直到最近，原行星盤被認為是光滑的，就像薄煎餅一樣的物體。這項研究的結果表明，一些圓盤更像帶洞的甜甜圈，但更多的時候出現在一系列的圓環上。環很可能是由行星雕刻出來的，而這些行星對我們來說是看不見的。

該小組還包括UA月球和行星實驗室的Nathan Hendler和Ilaria Pascucci，他們測量了用ALMA觀測到的環和間隙的性質，並分析了資料，以評估可能導致觀察到的環和間隙的機制。雖然這些結構可能是由行星雕刻的，但先前的研究表明，它們也可能是由其他效應造成的。在一種常見的設想中，所謂的冰線是由圓盤上的塵埃粒子的化學變化引起的，這是由於與主恆星及其磁場之間的距離所致。這些效果可以在磁碟上產生變化，表現為環和間隙。

研究人員進行了分析，以檢驗這些替代解釋，並且無法建立恆星性質與他們所觀察到的縫隙和環的模式之間的任何關聯。

皮尼拉說：“因此，我們可以排除人們普遍提出的導致環和縫隙形成冰線的想法。”“我們的發現使新生的行星成為我們觀察到的模式最有可能的原因，儘管其他一些過程也可能起作用。”

由於直接探測單個行星是不可能的，因為主恆星的亮度極高，所以研究小組進行了計算，以瞭解在金牛座恆星形成區域可能形成的行星種類。根據這些發現，海王星大小的氣體行星或所謂的超級地球-陸地。行星多達20個地球質量-應該是最常見的。在觀測到的兩個圓盤中，只有兩個可能蘊藏著與太陽系中最大的行星木星相媲美的龐然大物。

“由於目前的大多數系外行星調查無法穿透厚厚的塵埃原行星盤所有的系外行星，除了一個例外，都是在更進化的系統中被檢測到的，那裡不再存在磁碟，“Pinilla說。

展望未來，研究小組計劃將ALMA的天線移到更遠的地方，這將使陣列的解析度提高到大約5個天文單位（一個AU等於地球與太陽之間的平均距離），並使天線對其他型別塵埃敏感的其他頻率敏感。

“我們的結果是瞭解行星形成的關鍵階段的一個令人興奮的步驟，”Long說，“透過做出這些調整，我們希望更好地理解環和間隙的起源。”