恒星出生:年輕恒星吸收周?chē)h(huán)境物質(zhì)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)(右):產(chǎn)生巨大的物質(zhì)噴射流(左)。
鳳凰科技訊 北京時(shí)間12月7日消息,英國(guó)每日郵報(bào)報(bào)道,近日天文學(xué)家首次觀測(cè)到一顆剛“出生”的嬰兒恒星,這是一項(xiàng)被稱(chēng)為恒星進(jìn)化潛在的“圣杯”的突破性進(jìn)展。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)提供了理解巨大氣體云是如何坍塌而形成成熟恒星的缺失環(huán)節(jié)。該恒星的塵埃氣體漩渦盤(pán)是目前發(fā)現(xiàn)的最年輕的仍在形成的行星系統(tǒng)——這將提供理解我們自身太陽(yáng)系是如何形成的重要線索。
這顆新發(fā)現(xiàn)的恒星最多只有30萬(wàn)年歷史,而太陽(yáng)和太陽(yáng)系行星的歷史至少46億年。該恒星位于距離地球450光年的金牛座。
美國(guó)西佛吉尼亞州國(guó)家射電天文臺(tái)的哈勃研究學(xué)生約翰·托賓(John Tobin)說(shuō)道:“這顆恒星年紀(jì)可能比預(yù)測(cè)的還要小,這取決于它在過(guò)去積累質(zhì)量的速率有多快。”這顆恒星目前質(zhì)量只有太陽(yáng)的1/5,它仍在持續(xù)的從周?chē)瘴镔|(zhì),最終將達(dá)到與太陽(yáng)質(zhì)量相當(dāng)?shù)乃健?/p>
環(huán)繞這顆年輕恒星的磁盤(pán)包含的物質(zhì)至少相當(dāng)于7個(gè)木星,后者為太陽(yáng)系內(nèi)最大的行星。托賓說(shuō)道:“這個(gè)非常年輕的天體在形成過(guò)程中擁有太陽(yáng)系里所有的元素。”
這個(gè)名為L(zhǎng)1527 IRS的年輕恒星位于恒星育兒所金牛座云,這是關(guān)于恒星形成早期的最近的例子之一。天文學(xué)家利用最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡檢測(cè)到天體附近的塵埃和一氧化碳。
這是首次觀測(cè)到嬰兒恒星并清晰的展示年輕恒星周?chē)恍D(zhuǎn)物質(zhì)盤(pán)環(huán)繞,也是科學(xué)家首次能夠測(cè)量原恒星的質(zhì)量。
通過(guò)測(cè)量磁盤(pán)里一氧化碳產(chǎn)生的無(wú)線電波,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)恒星的旋轉(zhuǎn)速度隨著物質(zhì)與恒星的距離而發(fā)生變化,這種方式與恒星公轉(zhuǎn)速度隨著與太陽(yáng)距離的不同而有差異是相似的。
美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的博士后研究員蔣辛芳(Hsin-Fang Chiang)說(shuō)到,這種方式被稱(chēng)作“開(kāi)普勒旋轉(zhuǎn)”,它標(biāo)志著“朝行星形成非常重要的步驟之一。”他表示,這些磁盤(pán)“受到自轉(zhuǎn)的影響,將會(huì)調(diào)節(jié)進(jìn)入原恒星的物質(zhì)流,并開(kāi)始行星形成的過(guò)程。”
托賓說(shuō)道:“這是目前發(fā)現(xiàn)的最年輕的原恒星,它展示了周?chē)h(huán)繞磁盤(pán)的特征。從很多方面講,這個(gè)系統(tǒng)非常類(lèi)似于我們認(rèn)為自身太陽(yáng)系在非常年輕時(shí)的情景。”
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了恒星的“出生”,展示了塵埃盤(pán)(左),內(nèi)部速度(中)和磁盤(pán)的旋轉(zhuǎn)(右)。
之前利用位于夏威夷雙子天文臺(tái)的觀測(cè)顯示在原恒星周?chē)嬖谝粋€(gè)大磁盤(pán),這使得科研人員進(jìn)一步獲取高分辨率圖像以證實(shí)這個(gè)磁盤(pán)的存在,同時(shí)測(cè)量它的旋轉(zhuǎn)速率。天文學(xué)家利用位于智利安第斯山脈的世上最復(fù)雜的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)ALMA(阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列)進(jìn)行高精度觀測(cè),以提高對(duì)L1527 IRS的理解。
托賓說(shuō)道:“ALMA的先進(jìn)性能使得我們能夠在如此遠(yuǎn)的距離盡可能多的了解這些天體。利用ALMA我們將能夠了解這些磁盤(pán)是如何形成的,以及年輕恒星完全形成的速率有多快,由此更好的了解恒星和它的行星系統(tǒng)是如何開(kāi)始的。”
加拿大新斯科舍圣瑪麗大學(xué)的大衛(wèi)·克拉克教授(David Clarke)審閱了這篇最終發(fā)表在期刊《自然》上的研究并表示,它很可能是研究恒星進(jìn)化的“圣杯”。
克拉克教授說(shuō)道:“托賓和他的同事可能并非第一個(gè)測(cè)量原恒星質(zhì)量的科學(xué)家,但是他們所觀測(cè)到的原恒星卻是目前位置最好的例子。該恒星質(zhì)量是太陽(yáng)的0.19倍,而且它周?chē)陌鼘颖戎白詈玫睦舆€要小10倍。至于L1527 IRS是否是紅外天文學(xué)和恒星進(jìn)化的圣杯,這還有待科學(xué)歷史學(xué)家來(lái)定奪。”
同時(shí),毫無(wú)疑問(wèn)它是一項(xiàng)非常重大的發(fā)現(xiàn),未來(lái)的相關(guān)研究將幫助拓展我們對(duì)恒星是如何形成的理解。(編譯/嚴(yán)炎劉星)