你見過扭曲的磁場?又一奇特現象,發現這顆原恆星磁場是扭曲的

利用南非天文臺,天文學家研究了原恆星核心巴納德335的磁場結構。新的觀測表明,巴納德335磁場是扭曲的,這可能對我們理解這個天體的性質有一定意義,這一研究發現發表在《arxiv》上。原恆星核代表恆星形成的早期階段,在這些核心中發生的過程,決定了原行星盤的初始組成。天文學家對研究原恆星核心的磁場特別感興趣。

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因為它們在恆星形成的早期階段,所起的作用仍然沒有被很好地瞭解。位於342光年之外的巴納德(Barnard)335(簡稱B335)是一個孤立的緻密原恆星核,質量約為3.6 7個太陽質量,半徑約為13100AU,包含一個被稱為IRAS 19347+0727的遠紅外源。這個源被歸類為0級原恆星,它顯示出強烈的亞毫米輻射,並與密集的分子氣體包層有關。雖然B335的磁場已經成為幾個研究主題。

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但仍然有許多關於它性質的問題沒有得到回答,例如對磁場強度有很大的不確定性,因為一些研究估計這個參數在12到40µG之間,而另一些研究則指出甚至是134µG。由日本國立自然科學研究院(NINS)Ryo Kandori領導的一個天文學家小組,使用了利用南非天文臺(SAAO)的紅外測量設備(IRSF)1.4米望遠鏡,以更深入地瞭解B335的磁場,並解決有關不確定性。

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通過對背景恆星進行近紅外偏振觀測,研究人員能夠揭示原恆星核心詳細的磁性fi場結構。在這項研究中,基於對背景恆星的近紅外偏振觀測,揭示了緻密原恆星核心B335的詳細磁fi場結構,以測量核心中磁性排列塵埃顆粒產生的二色性偏振光。研究結果表明,在B335中首次發現了軸對稱畸變的沙漏狀磁fi場,這是第一次在B335中發現軸對稱畸變的沙漏狀磁fi場。

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確定了磁傾角為90度,視線方向的磁傾角為50度。計算出B335的總磁fi場強約為30.2µG,磁核的磁臨界質量約為1.13倍太陽質量,小於觀測到的核質量。此外,用磁力和熱/湍流支撐物估算B335的臨界質量約為3.37個太陽質量,與觀測到的核心質量相似。研究結果表明,所研究的原恆星核心從平衡附近條件開始收縮。因此,B335被認為是從接近平衡狀態開始收縮的。

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此外,研究推測低質量恆星的形成,通常是在接近臨界條件狀態下開始的。本研究基於對背景恆星的近紅外偏振觀測,揭示了緻密原恆星核心Barnard 335(B335)的詳細磁場結構,以測量核心中磁性排列的塵埃顆粒產生二色性偏振光。在減去無關的環境極化分量後,使用24顆恆星繪製了遍佈B335的磁場圖,首次揭示了它們朝著原恆星核心具有軸對稱扭曲的沙漏狀結構。

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在簡單的二維和三維磁場建模基礎上,確定了天面和視線方向的磁傾角分別為90∘±7∘和50∘±10∘。測定了B335的總磁場強度為30.2±17.7MCORE G,用磁力和熱/湍流估測了B335的臨界質量為Mcr=3.37±0.94Mμ,與觀測到的Mcore=3.67M⊙一致。在偏振與消光的關係圖中發現了一個線性關係,最高可達AV∼15MAG,指向暗度最大的恆星,這驗證了觀測和分析提供對核心的準確描述。

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博科園|Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

參考期刊《arxiv》

Cite: arXiv:2001.08542

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