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哈勃图像揭示新恒星高速喷流 微弱变化尽收眼底

http://www.kexue.com 2011-09-02 10:49:50 新浪科技  发表评论
 
这是哈勃望远镜拍摄的图像,这些团块状发光喷流体是恒星新生的标志。它们被称作“赫比格-阿罗天体”,这几个喷流体的运行速度都超过了每小时44万英里(约合70万公里)。当它们的前锋和周遭空间物质剧烈摩擦碰撞后便会发热,出现弓形激波区(图中呈现蓝色)  这是哈勃望远镜拍摄的图像,这些团块状发光喷流体是恒星新生的标志。它们被称作“赫比格-阿罗天体”,这几个喷流体的运行速度都超过了每小时44万英里(约合70万公里)。当它们的前锋和周遭空间物质剧烈摩擦碰撞后便会发热,出现弓形激波区(图中呈现蓝色)
哈勃望远镜观测了一个明亮的珍珠粒状喷流HH 34,展示出从一颗年轻恒星发出的喷流随时间的变化。这一串明亮的“珍珠粒”显示出喷流中气体物质碰撞集中并发热发光的部分。红色部分表示此处的物质开始降温,而左侧的两个蓝色团块则显示近期的摩擦撞击痕迹。  哈勃望远镜观测了一个明亮的珍珠粒状喷流HH 34,展示出从一颗年轻恒星发出的喷流随时间的变化。这一串明亮的“珍珠粒”显示出喷流中气体物质碰撞集中并发热发光的部分。红色部分表示此处的物质开始降温,而左侧的两个蓝色团块则显示近期的摩擦撞击痕迹。

  北京时间9月2日消息,借助哈勃空间望远镜多年来收集的图像,科学家们近日合成了有关新生恒星喷流的清晰影片,展示了这些发光气体的空前细节。这些喷流是新生恒星周围吸积盘的副产品,在这里气体以超过每秒160公里的极高速度从两个相反方向喷出。这一现象是恒星形成的最后阶段,可以让我们得以一窥太阳在45亿年前形成时的模样。

  哈勃无与伦比的分辨率让科学家们有可能察觉仅仅数年之间这一喷流体出现的变化。一般情况下,大部分天体的变化都是需要很长时间才能显现出来,远超过人的寿命极限。

  美国莱斯大学天文学家帕特里克·哈提跟(Patrick Hartigan)领导的一个科学家小组收集了14年间拍摄的高分辨率图像,并将它们合成在一起,制成了一段动态视频,展示从3颗新生恒星发出的喷流体在这期间出现的变化。

  这段视频中展示了一些之前从未被观察到的内部结构细节,如气体团块的增亮和变暗,以及前后气体块的相互撞击形成箭头形激波区的过程。这种呈现对称性的喷流爆发并不均匀,而是随时间断续进行的,也因此会形成诸多气体团块。这些珍珠般的气体团块就像是记录纸带,记录下气体物质在过去的岁月中断续喷发的情形。

  哈提跟说:“通过这一段动画,我们首次得以目睹这种喷流体是如何与周遭环境相互作用的。这种互动让我们了解新生恒星是如何对孕育它的周围环境产生影响的。有了这些数据,我们便可以将其与实验室计算机模型进行比对,从而了解哪些方面是我们已经理解的,而哪些方面我们还缺乏认识。”

  这种喷流是恒星生命历程中一段转瞬即逝的插曲,其延续时间一般仅有10万年左右。天文学家们目前还不清楚这种喷流在恒星形成中究竟起到何种作用,以及新生恒星究竟是如何将这些气体物质喷射出去的。不过有证据显示这种喷流机制似乎与磁场作用有关,科学家们认为这些外向喷流的产生可以带走高速旋转下落的吸积盘物质的过剩角动量。当角动量被带走,旋转的吸积盘物质便有机会减速下落,从而成为原始恒星物质组成的一部分,使其质量增加,最终收缩变成一颗真正意义上的恒星。

  天文学上,这种天体的正式名称叫做“赫比格-阿罗天体”,或者叫“HH天体”,这是为了纪念在上世纪50年代对此现象进行深入研究的天文学家乔治·赫比格(George Herbig)和古勒莫·阿罗(Guillermo Haro)。哈提跟和同事们使用哈勃空间望远镜的广角行星相机2号对这种独特的天体进行了观测。在1994年,1998年和2008年,哈勃望远镜分别对HH 1, HH 2,HH 34,HH 46和 HH 47进行了追踪观测。随后小组使用计算机软件对这些观测图像进行合成并生成了这段珍贵的连续动画视频。

  哈提跟说:“视频向我们展示了一个丰富多变的天体,不管是其内部物质之间还是喷流本体与其周遭环境之间都存在着动态的相互作用。这一结果和现存的许多模拟计算之间形成了反差,因为那些模拟结果认为这种喷流是一种相当静态,均匀平滑的天体。”(晨风)

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