天文學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)一個年齡僅30萬年的嬰兒恒星，距離地球大約450光年，位于金牛座方向，本項研究有助于揭示恒星演化中的缺失一環(huán)。 |
年輕恒星誕生過程中會伴隨著宇宙物質(zhì)的聚攏并發(fā)生旋轉(zhuǎn)
據(jù)國外媒體報道，科學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)一顆誕生僅30萬年的嬰兒恒星，距離地球大約450光年，位于金牛座方向上。天文學(xué)家認(rèn)為對該恒星的研究有助于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恒星的在出生不久的情形，并將于喻為“圣杯”恒星，可探索潛在的恒星演化進程，比如完全成熟的恒星形成前巨型氣體云是如何發(fā)生折疊的，這對我們而言還是個缺失的環(huán)節(jié)。
該恒星周圍存在的塵埃和氣體漩渦盤是目前發(fā)現(xiàn)仍然處于形成期恒星系統(tǒng)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中顯示了恒星的誕生過程：年輕恒星將宇宙中的物質(zhì)聚攏并發(fā)生旋轉(zhuǎn)，形成巨大的物質(zhì)流。新發(fā)現(xiàn)的嬰兒恒星年齡上限僅為30萬年，相比較于太陽系46億年左右的年齡顯得非常地年輕，而且距離地球并不遙遠(yuǎn)，僅在450光年左右。
美國國家射電天文臺研究人員約翰·托賓(John Tobin)認(rèn)為新發(fā)現(xiàn)的嬰兒恒星可能年齡更小，恒星質(zhì)量的演化過程取決于過去聚攏宇宙物質(zhì)的速度和總量?？茖W(xué)家估計嬰兒恒星的質(zhì)量大約為五分之一的太陽質(zhì)量，其形成材料取自于周圍的宇宙空間。在恒星形成理論中，年輕恒星周圍盤狀物質(zhì)群質(zhì)量需要足夠龐大，達(dá)到七倍木星質(zhì)量(木星是太陽系中質(zhì)量最大的行星)。本項研究發(fā)表在《自然》雜志上，雖然這顆恒星非常年輕，但其包含了幾乎所有的太陽系形成元素。
科學(xué)家最終將該嬰兒恒星命名為L1527 IRS，其所在的區(qū)域為金牛座的恒星形成區(qū)，是恒星形成早期階段的典型案例。目前，天文學(xué)家們使用先進的望遠(yuǎn)鏡來探測恒星周圍的塵埃盤和一氧化碳物質(zhì)。然而，L1527 IRS嬰兒恒星有多大呢?科學(xué)家估計其質(zhì)量只有五分之一的太陽質(zhì)量，在以后的演化過程中，恒星周圍的盤狀物質(zhì)質(zhì)量將進一步增加。研究小組率先觀測到L1527 IRS恒星周圍的物質(zhì)盤，并首次測量了原恒星的質(zhì)量，通過對恒星周圍一氧化碳射電波的探測，科學(xué)家們可以計算出物質(zhì)盤的旋轉(zhuǎn)速率。
根據(jù)伊利諾斯大學(xué)的博士后研究員蔣新方(Hsin-Fang Chiang)介紹：“這種模式被稱為開普勒軌道旋轉(zhuǎn)，這是恒星周圍軌道演化出行星的第一個重要步驟?！痹夹行潜P發(fā)生旋轉(zhuǎn)有助于天體形成材料發(fā)生流動，并允許行星形成過程的開始。科學(xué)家認(rèn)為這是迄今發(fā)現(xiàn)的具有旋轉(zhuǎn)物質(zhì)盤的最年輕恒星，在許多方面很類似于我們太陽系在年輕時候的情景。在此之前，科學(xué)家使用位于夏威夷的雙子座北站天文臺對原恒星周圍巨大的物質(zhì)盤進行觀測，參與本項研究的人員將繼續(xù)確認(rèn)物質(zhì)盤的存在，并測量其旋轉(zhuǎn)速率。
此后，位于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，這是世界上最復(fù)雜的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。隨著它的加入，我們將了解到更多關(guān)于此類天體的信息。加拿大圣瑪麗大學(xué)天文學(xué)教授大衛(wèi)·克拉克(David Clarke)認(rèn)為阿塔卡馬望遠(yuǎn)鏡陣列能讓我們了解到更多關(guān)于原恒星物質(zhì)盤的演化，以及年輕恒星是如何快速形成之謎，L1527 IRS天體將是恒星演化的“圣杯”。
然而，原恒星的形成機制是什么，天文學(xué)家希望對L1527 IRS恒星的觀測來解答恒星形成的失蹤一環(huán)，事實上這是第一次探測和測量真正的“恒星胚胎”。研究人員約翰·托賓和同事們可能不是第一次測量原恒星的質(zhì)量，但該天體是目前為止最好的一個例子。
