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金牛座最新发现"恒星胚胎" 或揭开缺失一环之谜

http://www.kexue.com 2012-12-07 10:38:05 腾讯科学  发表评论

金牛座发现“恒星胚胎” 或揭缺失一环之谜
年轻恒星诞生过程中会伴随着宇宙物质的聚拢并发生旋转

  科学家近日发现一颗诞生仅30万年的婴儿恒星,距离地球大约450光年,位于金牛座方向上。天文学家认为对该恒星的研究有助于揭示我们的太阳系是如何形成的,这是我们首次捕捉到一颗婴儿恒星的在出生不久的情形,并将于喻为“圣杯”恒星,可探索潜在的恒星演化进程,比如完全成熟的恒星形成前巨型气体云是如何发生折叠的,这对我们而言还是个缺失的环节。

  该恒星周围存在的尘埃和气体漩涡盘是目前发现仍然处于形成期恒星系统中最年轻的,由此提供了揭示我们的太阳系是如何形成的重要线索。图1中显示了恒星的诞生过程:年轻恒星将宇宙中的物质聚拢并发生旋转,形成巨大的物质流。新发现的婴儿恒星年龄上限仅为30万年,相比较于太阳系46亿年左右的年龄显得非常地年轻,而且距离地球并不遥远,仅在450光年左右。

  美国国家射电天文台研究人员约翰·托宾(John Tobin)认为新发现的婴儿恒星可能年龄更小,恒星质量的演化过程取决于过去聚拢宇宙物质的速度和总量。科学家估计婴儿恒星的质量大约为五分之一的太阳质量,其形成材料取自于周围的宇宙空间。在恒星形成理论中,年轻恒星周围盘状物质群质量需要足够庞大,达到七倍木星质量(木星是太阳系中质量最大的行星)。本项研究发表在《自然》杂志上,虽然这颗恒星非常年轻,但其包含了几乎所有的太阳系形成元素。

  科学家最终将该婴儿恒星命名为L1527 IRS,其所在的区域为金牛座的恒星形成区,是恒星形成早期阶段的典型案例。目前,天文学家们使用先进的望远镜来探测恒星周围的尘埃盘和一氧化碳物质。然而,L1527 IRS婴儿恒星有多大呢?科学家估计其质量只有五分之一的太阳质量,在以后的演化过程中,恒星周围的盘状物质质量将进一步增加。研究小组率先观测到L1527 IRS恒星周围的物质盘,并首次测量了原恒星的质量,通过对恒星周围一氧化碳射电波的探测,科学家们可以计算出物质盘的旋转速率。

  根据伊利诺斯大学的博士后研究员蒋新方(Hsin-Fang Chiang)介绍:“这种模式被称为开普勒轨道旋转,这是恒星周围轨道演化出行星的第一个重要步骤。”原始行星盘发生旋转有助于天体形成材料发生流动,并允许行星形成过程的开始。科学家认为这是迄今发现的具有旋转物质盘的最年轻恒星,在许多方面很类似于我们太阳系在年轻时候的情景。在此之前,科学家使用位于夏威夷的双子座北站天文台对原恒星周围巨大的物质盘进行观测,参与本项研究的人员将继续确认物质盘的存在,并测量其旋转速率。

  此后,位于智利安第斯山脉的阿塔卡马大型毫米波/次毫米波阵列也将参与本项观测,这是世界上最复杂的望远镜系统。随着它的加入,我们将了解到更多关于此类天体的信息。加拿大圣玛丽大学天文学教授大卫·克拉克(David Clarke)认为阿塔卡马望远镜阵列能让我们了解到更多关于原恒星物质盘的演化,以及年轻恒星是如何快速形成之谜,L1527 IRS天体将是恒星演化的“圣杯”。

  然而,原恒星的形成机制是什么,天文学家希望对L1527 IRS恒星的观测来解答恒星形成的失踪一环,事实上这是第一次探测和测量真正的“恒星胚胎”。研究人员约翰·托宾和同事们可能不是第一次测量原恒星的质量,但该天体是目前为止最好的一个例子。(Everett)

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