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首次捕捉嬰兒恆星「誕生瞬間」:或揭曉其形成之謎

首次捕捉嬰兒恆星「誕生瞬間」:或揭曉其形成之謎

目前,研究人員首次傾聽到一顆嬰兒恆星的「出生啼哭」,圖中是藝術家描繪的超大質量原恆星「Orion KL Source I」,它被 一個氣體灰塵盤環繞。研究人員觀測到恆星的氣體流出物,這些流出物是從氣體灰塵盤外部噴射的

天文學家小組使用阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米望遠鏡陣列(ALMA)觀測了嬰兒恆星Orion KL Source 1,它位於著名的獵戶星雲。

他們發現伴隨著恆星逐漸成熟,恆星出現溢出氣體流旋轉的清晰證據。該氣體流起到了剎車作用,減緩了恆星旋轉速度,便於它在巨大氣體灰塵雲中孕育形成。日本國家天文觀測台研究員Tomoya Hirota博士說:「我們清晰地觀測到旋轉氣體流,此外,觀測結果對於理解嬰兒恆星流出物釋放機制具有重要意義。」這項研究報告發表在《自然天文學期刊》上。

如圖所示,研究小組首次獲得嬰兒恆星氣體流出物處於旋轉狀況的清晰證據,彩色部分顯示的是氣體運動,紅色區域是遠離我們的氣體,然而藍色區域是朝向我們的氣體。氣體灰塵盤呈現為白色部分。

恆星是星際空間中漂浮的大量氣體灰塵羽狀物中誕生的,但是天文學家迄今並未完全理解太空中如何形成這樣的超大質量恆星。一個關鍵問題是氣體旋轉:最初氣體灰塵雲旋轉緩慢,伴隨著氣體灰塵雲在自身引力作用下收縮,其旋轉速度變得更快。

這種進程下形成的恆星應當快速旋轉,但是它的情況並非如此,宇宙中觀測到的嬰兒恆星旋轉更加緩慢。一種可能性解釋與嬰兒恆星噴射氣體有關,如果氣體旋轉,它可以從該系統中帶走旋轉動量。

天文學家小組使用ALMA望遠鏡陣列觀測了嬰兒恆星Orion KL Source 1的流出氣體旋轉狀況,這顆恆星位於獵戶星雲,獵戶星雲是最接近地球的超大質量恆星形成區域。

氣體流出物旋轉方向與環繞恆星的氣體盤方向一致,圖中的超大質量原恆星位於被一個氣體盤(紅色部分)環繞的中心區域,清晰可見原恆星(藍色部分)噴射的兩極氣體流。

由於這顆嬰兒恆星位於鄰近地球的獵戶星雲,以及ALMA望遠鏡陣列的先進觀測能力,研究人員能夠發現嬰兒恆星流出物的自然屬性。這項最新ALMA望遠鏡陣列觀測能夠很好地解釋嬰兒恆星流出物的旋轉狀況,流出物旋轉方向與氣體盤環繞恆星的方向相同,從而強有力地支持了嬰兒恆星流出物對於驅散旋轉動能的重要意義。

ALMA望遠鏡陣列觀測顯示,流出物並非源自嬰兒恆星附近,而是來自氣體盤外部邊緣。這種形態與「磁離心盤風模型」相一致,在這種模型下,受離心力作用旋轉盤中的氣體向外移動,之後沿著磁場線向上移動形成流出物。

Tomoya Hirota博士指出,我們希望觀測其它天體,從而增強對流出物釋放機制的深入理解,以及使用輔助理論研究分析超大質量恆星的形成情況。

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