原行星盘（Protoplanetary disk）是围绕在新形成的恒星周围的盘状结构。近年来，高对比度及高分辨率的星冕仪成像研究展示了其中丰富的结构如环、旋臂、空腔等。迄今为止，天文学家已在二十多个系统中观测到了旋臂结构，而已知的几乎所有的旋臂的形成机制仍未明确。现有研究虽已可通过测量旋臂的运动来区分其主流的形成机理（伴体拖动、盘内引力不稳定性），而一些最新研究表示邻近恒星近期的近距离飞掠也可在原行星盘里激发旋臂。

图1：用于飞掠分析的20个旋臂系统

由恒星飞掠而激发的旋臂结构在飞掠事件发生后的几千年左右便会耗散消失。为系统性地探究该机制造成原行星盘旋臂的可能性，厦门大学方陶陶教授课题组和法国蔚蓝海岸天文台任彬博士及加拿大维多利亚大学董若冰教授等展开了合作。通过构建一个解析性的飞掠框架，他们完成了对 2022 年 7 月发布的盖亚卫星（Gaia）的高精度恒星普查数据的分析，并得到了 20 个旋臂系统与它们邻近 10 pc 内的 12570 颗恒星的飞掠历史。在计算效率上，该解析性框架比之前已有的蒙特卡洛模拟飞掠研究提升了五个数量级，从而使系统性的恒星飞掠分析成为可能。他们的研究结果显示，拥有旋臂的单星系统并未在过去一万年内被其邻近恒星近距离飞掠过。这揭示出：邻近恒星的近期近距离飞掠并不是已有单星系统里的旋臂的主要形成机理。

该项目的第一作者是厦门大学的本科生帅琳玲，通讯作者为蔚蓝海岸天文台的任彬博士。本工作已经被 ApJS 接收。本工作合作单位还包括北京大学、美国加州理工学院、欧洲南方天文台等。

论文链接：[2210.03725] Stellar Flyby Analysis for Spiral Arm Hosts with Gaia DR3