天文学家发现了数百颗新恒星和系外行星盘

科学家使用卡尔·詹斯基超大阵列(VLA)和阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA),对300多颗新生恒星及其原行星盘观测成像。发现这些盘中的化学物质可以形成新的行星。

天文学家发现了数百颗新恒星和系外行星盘

天文学家对300多颗新生恒星进行了成像,揭示了关于恒星形成早期,和行星诞生的新的线索。

在新的科学研究中,天文学家使用VLA和ALMA,研究了数百颗在尘埃和气体环包围中的年轻的恒星。这些新生恒星位于一个非常密集的恒星形成区域,这个区域就是猎户座分子云团。

天文学家发现了数百颗新恒星和系外行星盘

围绕着一颗年轻恒星的尘埃和气体环,也称为原行星盘,这支持着新行星的诞生。根据国家射电天文台(NRAO)的一份声明,通过使用VLA和ALMA设备,天文学家可以在猎户座综合体中,在密集的尘埃和气体云层中窥视,观察到幼行星周围形成的原行星盘。

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NRAO调查小组的负责人约翰·托宾在声明中提到,“这项调查揭示了这些非常年轻的原行星盘的平均质量和大小,我们现在能够把它们和更加古老的星盘相互比较,而与此同时,ALMA也已经对这些古老的星盘进行了深入研究。”


天文学家发现了数百颗新恒星和系外行星盘

这项名为VLA/ALMA新生盘及其多样性的调查,是迄今为止有关围绕着尚处在婴幼儿期的恒星的行星形成盘的最大研究,而通过研究这些数据,研究者了解到了年轻恒星及其行星盘在不同时期的信息。


年轻恒星通常也被成为原星,像猎户座星群一样,形成于密集的气体和尘埃云中。当受到重力的作用而塌缩时,星云就会演化成一种材料盘,继续为新生恒星的成长提供动力。

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反过来,围绕着新生的恒星,行星盘中剩余的物质中就会演化出行星。新的图像显示年轻的原行星盘往往会比年老的行星盘质量更大,这是由于恒星成长时会从它们的行星盘中消耗更多的物质。


“这就意味着更年轻的原行星盘会有更多的原材料来演化出行星”,约翰在声明中说道,“或许围绕着年轻的恒星,更大的行星已经开始形成。”


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新拍摄的原恒星的照片与它们在猎户座分子云中的位置。(图片来源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO),约翰·托宾;NRAO/AUI/NSF,达涅洛;Herschel/ESA)


研究者表示,在这项调查中研究的所有恒星中,四颗年轻的恒星脱颖而出,因为它们看上去不太规则,奇怪的形状暗示着这些恒星仍然在形成的初期,因为它们还没有变得扁平。在声明中提到,围绕着它们的旋转盘和强烈的物质外流都是原恒星的显著特征。


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“我们很少在一次观测中发现一个以上的不规则的恒星”,妮可·卡纳斯是来自SOFIA科学中心的调查成员之一,她在声明中说道,“虽然我们还不能够完全确定它们的年龄有多么大,但是它们有很大可能不超过10000岁。”

对于一颗幼年恒星来说,形成一个外流层,意味着它不仅可以清除能使恒星消失的致密的物质云,而且还可以防止自身在形成过程中的旋转而失控。

然而,这些外流层是如何形成的却鲜为人知。在被调查的四颗“不规则”恒星中,有一颗霍普斯404的恒星,正处在恒星形成的早期阶段,被认为是有史以来最小的外流恒星之一。

卡尔纳特在声明中说:“这(霍普斯404)是一个巨大的、膨胀的太阳,它仍在聚集大量物质。但它通过形成外流层,降低自身的角动量,来保持自身质量的持续增长。”这一发现对2月20日发表在《天体物理学杂志》上的两项研究提供了帮助。

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相关知识

猎户座分子云复合体(或者简单地说,猎户座复合体)是一个恒星形成区,该区的恒星年龄可达1.2亿年。其中两个巨大的分子云分别是猎户座A和猎户座B。目前看来,在这个复合体中形成的恒星都位于这些分子云中,其他一些不再与分子气体相关的稍老的恒星也是这个复合体的一部分,最知名的是猎户座带(Orion OB1b),以及它以北的分散星群(Orion OB1a)。在猎户座的头部附近,也有一群以梅萨为中心,直径数百光年的年轻恒星云,他们距离地球1000到1400光年。

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猎户座复合体是夜空中可见的附近恒星中最活跃的区域之一,是原行星盘和幼年恒星的所在地。尽管这个复合体包含暗星云、发射星云、反射星云和H II区域,但恒星形成过程中涉及到热量聚集过程,因此它大部分是红外可见的。2010年,科学见发现猎户座分子云形成的表面波纹,并认为这些波纹是星云气体在原有分子气体上膨胀的结果。


1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Samantha Mathewson-Fly,君を探してた,青云

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