最年輕的恆星在消耗周圍星盤的物質時，經常會發出明亮的閃光。最近對美國宇航局退役的斯皮策太空望遠鏡的數據分析顯示，新生的恆星以驚人的速度”進食”，並通過令人驚訝的頻繁進食狂潮而成長。

用紅外光拍攝的太空望遠鏡圖像揭示了原本不為人知的細節，如獵戶座星雲中的恆星形成區的這張圖像。最近的一項研究依靠紅外線數據追踪了小恆星的頻繁爆發，因為它們從周圍的氣體和塵埃盤中收集質量。資料來源：ESA/NASA/JPL-Caltech

分析發現，處於最早發育階段的恆星嬰兒的爆發–當它們大約有10萬年曆史，或者相當於一個7小時大的嬰兒–大約每400年發生一次。這些亮度的爆發是進食的跡象，因為年輕的、成長中的恆星從它們周圍的氣體和灰塵盤中吞噬物質。

托萊多大學的天文學家Tom Megeath說：”當你在觀察恆星的形成時，氣體雲會坍塌以形成一顆恆星。這簡直就是實時的恆星創造過程”。

Megeath是這項研究的共同作者，這項研究今年早些時候發表在《天體物理學雜誌》上，由沙特阿拉伯賈贊大學的教授Wafa Zakri領導。這代表著在了解恆星的形成期方面向前邁出了一大步。到目前為止，最年輕的恆星的形成和早期發展一直是研究的難點，因為它們大多被隱藏在形成它們的雲層中，無法看到。

這些年輕的恆星年齡不到10萬年，被稱為”0級原星”–被包裹在厚厚的氣體包裹中，它們的爆發尤其難以用地面望遠鏡觀察到。第一次這樣的爆發是在近一個世紀前發現的，此後它們就很少被看到了。

但是，斯皮策在2020年結束了它在軌道上16年的觀測，在紅外線中觀察宇宙，超出了人類眼睛所能看到的範圍。這一點，以及它長時間的凝視，使斯皮策能夠看穿氣體和塵埃雲，並從依偎在裡面的恆星那裡捕捉到這種亮斑。

研究小組搜索了2004年至2017年期間獵戶座恆星形成雲層中的斯皮策數據，這是一次足夠長的”凝視”，以捕捉正在爆發的小恆星。在92顆已知的0級原星中，他們發現了三顆–其中兩顆的爆發是以前未知的。數據顯示，最年輕的嬰兒星的爆發率大約為每400年一次，比從獵戶座的227顆較老的原生星測得的爆發率要頻繁得多。

他們還將斯皮策的數據與其他望遠鏡的數據進行了比較，包括天基廣域紅外巡天探測器（WISE）、現已退役的歐空局（European Space Agency）赫歇爾太空望遠鏡，以及現已退役的空中平流層紅外天文台（SOFIA）。這使他們能夠估計出這種爆發通常持續15年左右。一顆嬰兒恆星的一半或更多的體積是在早期的0級時期增加的。

Megeath說：”按照宇宙的標準，恆星在非常年輕的時候生長迅速。這些年輕的恆星擁有最頻繁的爆發是說得通的”。

新的發現將幫助天文學家更好地了解恆星是如何形成和積累質量的，以及這些早期的質量消耗可能會影響後來的行星形成。

他說：”它們周圍的盤子都是行星形成的原材料，爆發實際上可以影響這些材料，也許會引發分子、顆粒和晶體的出現，它們可以粘在一起，形成更大的結構。甚至有可能，我們自己的太陽曾經是這些打嗝的嬰兒之一。”太陽比大多數恆星要大一些，但是沒有理由認為它沒有經歷過這種爆發式成長的過程。它可能做到了。當我們見證了恆星的形成過程，它是了解我們自己的太陽系在46億年前的一個窗口。”