天文学家发现过去哈勃影像中隐藏的碎片盘

上方的两张图片显示了由美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的档案图片中发现的年轻恒星周围的碎片盘。哈勃（Hubble）的近红外相机和多对象光谱仪在2007年用近红外光观察了这些磁盘。天文学家使用日冕仪遮挡了每颗恒星发出的明亮光，因此他们可以分析盘中尘埃粒子发出的微弱反射光。每个图像下方的插图描绘了碎片盘的方向。天文学家从Barbara A. Mikulski太空望远镜（MAST）档案库中检索了这些图像，并使用了更强大的图像分析技术来搜索行星系统。

通过应用新的图像处理技术，天文学家发现了隐藏在哈勃（Hubble）红外数据中的碎片盘的图像，这些数据是十年前拍摄的。

使用哈勃太空望远镜，如果天文学家错过了一次在数据中看到的东西，那么他们就不会永远错过它。多亏了哈勃（Hubble）数据档案库中存储的大量信息，并有足够的时间提出更聪明的科学分析方法，他们才可以重新审视现有的观测结果并做出最初未被发现的新发现。

这种情况是在天文学家从Barbara A. Mikulski空间望远镜档案馆（MAST）检索到的年轻恒星图像中发现了四个行星碎片盘。还恢复了第五张磁盘映像，该映像是Hubble从2007年起未发布的边界线检测。这些磁盘是新形成的行星的可靠证据。

这是一个天文取证故事，涉及使用新的图像处理技术以及一些顽强的天文学家重新访问早期数据。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）的RémiSoummer带领该团队进行了印第安纳琼斯（Indiana Jones）狩猎，以寻找隐藏的哈勃宝藏。

最初，哈勃的近红外照相机和多目标光谱仪（NICMOS）将这些恒星作为目标，该光谱仪是根据从NASA太空望远镜（包括IRAS（红外天文卫星）和Spitzer太空望远镜）获得的异常热信号进行瞄准的。先前的数据提供了有趣的线索，表明这些恒星周围可能存在尘埃盘。在小的灰尘颗粒的散射光中可能会看到这样的磁盘。但是当哈勃在1999年至2006年首次观察恒星时，在NICMOS图片中没有发现可见光盘。

最近，随着图像处理的改进（包括用于面部识别软件的算法），Soummer和他的团队重新分析了存档的图像。这次，他们可以清楚地看到碎片盘，甚至可以确定其形状。

这些发现将在散射光下看到的碎片盘的数量从18个增加到23个。通过大量增加已知种群，并通过在这些新盘中显示各种形状，哈勃可以帮助天文学家更多地了解行星系统的形成和演化。

假设盘中的尘埃是由小行星体（如小行星）之间的碰撞产生的。碎片盘由这些研磨碰撞形成的灰尘颗粒组成。微小的粒子不断地被恒星发出的辐射压向外吹。这意味着它们必须通过更多的碰撞不断补充。这种碰碰车的游戏在45亿年前的太阳系中很普遍。地球的月亮和冥王星周围的卫星系统被认为是碰撞副产品。

“一颗特别有趣的星星是HD 141943，”碎片磁盘专家和团队成员Christine Chen说。“在我们自己的太阳系中地球行星形成的时期，它是我们太阳的精确双胞胎。”哈勃发现，这颗恒星展现出一个不对称的边缘盘。这种不对称性可以证明磁盘是由一个或多个看不见的行星的拉力引力雕刻而成的。

NICMOS仪器始于1997年，当时它的数据非常先进，以至于地面技术才刚刚开始与其功能相称。由于哈勃望远镜已经运行了24年，因此它为高质量档案观测提供了很长的基线。STScI的Dean Hines说：“现在，有了这样的图像处理新技术，我们可以比以前使用NICMOS数据更方便地回到档案馆进行研究。”

Soummer的团队开始将新算法应用于旧数据后，磁盘立即开始出现。“我记得我们曾经尝试过，但我们认为，‘不可能。我们做错了！’磁盘立即弹出。” Soummer解释说。“效果很好，结果很快就出现了，一开始我们不相信它们。”

STScI的Marshall Perrin补充说：“现在能够看到这些磁盘，也让我们计划了进一步的观察，以便使用其他哈勃仪器和地面上的大型望远镜对它们进行更详细的研究。”

STScI队友Laurent Pueyo说：“我们也正在努力为即将到来的James Webb太空望远镜实施与标准处理方法相同的技术。”“这些磁盘也将成为韦伯望远镜的主要目标。”

Soummer的团队刚刚开始工作。他们接下来将在磁盘中搜索暗示行星存在的结构。

位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所进行哈勃太空望远镜（HST）的科学运作。HST是NASA与欧洲航天局之间的国际合作项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会运营。

位于STScI的Mikulski太空望远镜档案馆是NASA资助的一个项目，旨在为天文学界提供各种天文数据档案，并将其重点提供给光学，紫外线和近距离科学领域的相关数据集。光谱的红外部分。

出版物：RémiSoummer等人，“来自HST NICMOS存档的散射光中新发现的五个碎片磁盘”，2014年，ApJ，786，L23； doi：10.1088 / 2041-8205 / 786/2 / L23

研究报告的PDF副本：HST NICMOS档案中的散射光揭示了五个碎片盘

图像：NASA，ESA，R。Soummer和A.Feild（STScI）