天文學家發現一顆年輕的恆星像行星一樣形成,並圍繞著一顆伴星

天文學家捕捉到了迄今為止拍攝到的一顆年輕恆星最詳細的圖像之一,並揭示了圍繞它運行的軌道上的一個意想不到的伴星。

天文學家發現一顆年輕的恆星像行星一樣形成,並圍繞著一顆伴星

圖注:藝術家對巨大的原恆星MM 1a周圍的塵埃和氣體盤的印象,其伴侶MM 1b在外部區域形成。

利茲大學(University of Leeds)約翰·李(John Ilee)博士領導的天文學家在觀測這顆年輕恆星時發現,它實際上不是一顆恆星,而是兩顆。

被稱為MM 1a的主要天體是一顆年輕的大質量恆星,周圍環繞著一個由氣體和塵埃組成的旋轉圓盤,這是科學家們最初調查的焦點。

一個微弱的物體,MM 1b,被檢測到就在圓盤的上方,在MM 1a的軌道上。研究小組認為,這是首次在一顆巨大的年輕恆星周圍發現“碎片”形圓盤。

利茲大學物理與天文學院的Ilee博士說:“恆星是在星際空間的大氣體雲和塵埃中形成的。”

當這些大氣體雲在重力作用下坍塌時,它們開始加速旋轉,在周圍形成一個圓盤。在像太陽這樣的低質量恆星中,行星就是在這些圓盤中形成的。

“在這種情況下,我們觀測到的恆星和圓盤質量如此之大,以至於我們看到的不是在圓盤中形成一顆行星,而是另一顆恆星的誕生。”

天文學家發現一顆年輕的恆星像行星一樣形成,並圍繞著一顆伴星

圖注:觀察MM1a周圍的粉塵排放(綠色)和冷氣體(紅色是後退氣體,藍色接近氣體),表明流出腔以與中央吸積盤相同的方向旋轉。MM1b在左下方軌道運行。

通過測量塵埃發出的輻射量,以及氣體發出的光頻率的細微變化,研究人員能夠計算出MM 1a和MM 1b的質量。

他們的研究成果發表在今天的《天體物理學雜誌快報》上,發現MM 1a的質量是太陽的40倍。據計算,這顆較小的繞軌道恆星m1b的質量不到太陽的一半。

“許多更古老的大質量恆星都是在附近的伴星中發現的,”Ilee博士補充道。但是雙星的質量通常是相當的,它們很可能是兄弟姐妹。找到一個質量比為80:1的年輕的雙星系統是非常不尋常的,這表明兩個天體的形成過程完全不同。

MM 1b最佳的形成過程發生在寒冷、大質量圓盤的外部區域。這些“引力不穩定”的圓盤在自身重力的作用下無法支撐自己,最終坍塌成一個或多個碎片。

來自聖安德魯斯大學(University of St Andrews)系外行星科學中心(Centre for Exoplanet Science)的合著者鄧肯博士補充說:“我職業生涯的大部分時間都在模擬這一過程,以便研究圍繞太陽等恆星形成巨大的行星。”

研究人員注意到新發現的年輕恆星MM 1b也可能被它自己的環繞恆星盤所包圍,這有可能形成它自己的行星——但它需要達到一定速度。

天文學家發現一顆年輕的恆星像行星一樣形成,並圍繞著一顆伴星

圖注:觀察在MM 1a周圍盤中旋轉的粉塵(綠色)和熱氣體(紅色是後退氣體,藍色是接近氣體)。MM 1b位於左下方。

Ilee博士補充說:“像MM 1a這麼大的恆星在爆炸成為強大的超新星之前只能存活大約100萬年,所以雖然MM 1b在未來可能會形成自己的行星系統,但它不會存在太久。”

天文學家利用位於智利沙漠高處的一種獨特的新儀器——阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA),做出了這一驚人的發現。

在一項名為干涉測量的過程中,天文學家們將66個阿爾瑪星系的單個盤狀物結合在一起,模擬出了一臺直徑近4公里的望遠鏡,使他們能夠首次成像年輕恆星周圍的物質。

這個團隊已經獲得了使用ALMA儀器的額外觀測時間,以便在2019年進一步描述這些令人興奮的恆星系統。即將到來的觀測將模擬一臺直徑16公里的望遠鏡——相當於利茲環路內的面積。


分享到:


相關文章: