金牛座發現「恆星胚胎」 或揭缺失一環之謎

  據國外媒體報道,科學家近日發現一顆誕生僅30萬年的嬰兒恆星,距離地球大約450光年,位於金牛座方向上。天文學家認為對該恆星的研究有助於揭示我們的太陽系是如何形成的,這是我們首次捕捉到一顆嬰兒恆星的在出生不久的情形,並將於喻為“聖盃”恆星,可探索潛在的恆星演化進程,比如完全成熟的恆星形成前巨型氣體雲是如何發生折疊的,這對我們而言還是個缺失的環節。

 

  該恆星周圍存在的塵埃和氣體漩渦盤是目前發現仍然處於形成期恆星系統中最年輕的,由此提供了揭示我們的太陽系是如何形成的重要線索。圖1中顯示了恆星的誕生過程:年輕恆星將宇宙中的物質聚攏並發生旋轉,形成巨大的物質流。新發現的嬰兒恆星年齡上限僅為30萬年,相比較於太陽系46億年左右的年齡顯得非常地年輕,而且距離地球並不遙遠,僅在450光年左右。

  美國國家射電天文台研究人員約翰·托賓(John Tobin)認為新發現的嬰兒恆星可能年齡更小,恆星質量的演化過程取決於過去聚攏宇宙物質的速度和總量。科學家估計嬰兒恆星的質量大約為五分之一的太陽質量,其形成材料取自於周圍的宇宙空間。在恆星形成理論中,年輕恆星周圍盤狀物質群質量需要足夠龐大,達到七倍木星質量(木星是太陽系中質量最大的行星)。本項研究發表在《自然》雜誌上,雖然這顆恆星非常年輕,但其包含了幾乎所有的太陽系形成元素。

  科學家最終將該嬰兒恆星命名為L1527 IRS,其所在的區域為金牛座的恆星形成區,是恆星形成早期階段的典型案例。目前,天文學家們使用先進的望遠鏡來探測恆星周圍的塵埃盤和一氧化碳物質。然而,L1527 IRS嬰兒恆星有多大呢?科學家估計其質量只有五分之一的太陽質量,在以後的演化過程中,恆星周圍的盤狀物質質量將進一步增加。研究小組率先觀測到L1527 IRS恆星周圍的物質盤,並首次測量了原恆星的質量,通過對恆星周圍一氧化碳射電波的探測,科學家們可以計算出物質盤的旋轉速率。

  根據伊利諾斯大學的博士後研究員蔣新方(Hsin-Fang Chiang)介紹:“這種模式被稱為開普勒軌道旋轉,這是恆星周圍軌道演化出行星的第一個重要步驟。”原始行星盤發生旋轉有助於天體形成材料發生流動,並允許行星形成過程的開始。科學家認為這是迄今發現的具有旋轉物質盤的最年輕恆星,在許多方面很類似於我們太陽系在年輕時候的情景。在此之前,科學家使用位於夏威夷的雙子座北站天文台對原恆星周圍巨大的物質盤進行觀測,參與本項研究的人員將繼續確認物質盤的存在,並測量其旋轉速率。

  此後,位於智利安第斯山脈的阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波陣列也將參與本項觀測,這是世界上最複雜的望遠鏡系統。隨著它的加入,我們將瞭解到更多關於此類天體的信息。加拿大聖瑪麗大學天文學教授大衛·克拉克(David Clarke)認為阿塔卡馬望遠鏡陣列能讓我們瞭解到更多關於原恆星物質盤的演化,以及年輕恆星是如何快速形成之謎,L1527 IRS天體將是恆星演化的“聖盃”。

  然而,原恆星的形成機制是什麼,天文學家希望對L1527 IRS恆星的觀測來解答恆星形成的失蹤一環,事實上這是第一次探測和測量真正的“恆星胚胎”。研究人員約翰·托賓和同事們可能不是第一次測量原恆星的質量,但該天體是目前為止最好的一個例子。





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