450 光年外重大发现！揭秘行星旋转盘从气体蜕变的全过程
每一颗行星，包括太阳系中的所有行星，都是在环绕年轻恒星旋转的气体与尘埃盘中诞生。当致密的分子云核心在自身重力作用下塌缩时，外围的气体与尘埃会持续向内供应物质，形成恒星及其周围的盘。天文学家早已知道行星会在这些盘中形成，并遵循克卜勒运动（即在重力作用下绕质量远大于自身的中心天体运行的椭圆轨道），但这些由外围向内落入的气体，究竟如何转变为盘中具有高度规律与稳定性的旋转结构，这一关键过程数十年来始终未解。
如今，由中央研究院天文及天文物理研究所博士后研究员IndraniDas领导的新研究，找到了关键拼图，并首在真实的年轻恒星系统中观测到相关证据。
研究显示，向内落入的气体与盘内物质在运动性质上存在明显差异，前者速度较慢且较为混乱，而后者则呈现有序旋转。过去理论多认为两者之间的转换是瞬间完成，但数值模拟与观测结果显示，实际上这个过程是在一个有限范围内逐渐发生。
研究团队通过模拟气体云塌缩形成恒星与盘的过程，发现这种转变会留下可辨识的讯号，并指出其根本原因在于质量与角动量在形成过程中的重新分配。这一机制决定了原本旋转较慢的气体，如何逐步转变为稳定的克卜勒运动，进而建立起行星形成所需的盘状结构。这项发现也为理解恒星与行星系统（包括太阳系）的形成机制，带来重要突破。
为验证这个过渡区是否存在于自然界，研究团队利用阿塔卡玛大型毫米／次毫米波阵列（ALMA）观测位于金牛座分子云、距离约450光年的年轻原恒星L1527IRS，发现与模拟完全一致的角动量特征。该过渡区分布于一个相当于地球到太阳距离的16倍的区域。这个观测指标来自旋转速度的渐进变化，提供了一个诊断框架，有助于理解驱动盘演化的物理机制。
这项发现确立了此类过渡区域为恒星与行星系统形成过程中的基本结构之一，并为未来在银河系其他年轻系统中寻找类似讯号开启新的方向。研究团队认为，这一切才刚刚开始。
左图为使用韦伯太空望远镜（JWST）之NIRCam拍摄的年轻原恒星系统L1527IRS，可见气体与尘埃呈现明显的双极外流结构，中央为被尘埃遮蔽的形成中恒星。右图为对应该系统内部中央区域的结构的示意图，显示在气体与尘埃外围结构与盘交界处的过渡区，以红色带状环呈现，其中气体运动由外围的落入运动，逐渐转变为年轻恒星周围原行星盘中的克卜勒旋转。右图为根据数值模拟所得生成的AI示意图。（Source：IndraniDas/ASIAA）
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