「恆星自助餐」:天文學家揭示恆星三胞胎大快朵頤的場面
全球研究團隊發現了三胞胎原恆星,它們正伸手準備大快朵頤。天文學家觀測並分析了在一個正在發育的三重恆星系統中為年輕恆星提供食物的旋臂,為了解恆星和行星的形成過程提供了新的視角。
藝術家對IRAS 04239+2436 這三顆原恆星的印象。資料來源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
在我們不斷探索宇宙的過程中,一個國際研究小組,包括加州大學天文學教授裴在漢在內,在了解恆星的形成和行星形成的複雜性方面取得了重大進展。
在研究過程中,研究人員發現了一個重大發現,在正在形成的三重恆星系統中,有三個大型旋臂分佈在早期恆星(或原恆星)上。研究人員證實,這些旋臂起到了”流線”的作用,為年輕恆星提供物質,而年輕恆星則透過吸收氣體成長。這些發現發表在《天文物理學報》上,為研究以前不清楚的幡的起源提供了有價值的見解。
雖然銀河系中的大多數恆星都是以倍數形式形成的,但與我們的太陽不同,理解多恆星系統的形成是一項具有挑戰性的任務。裴說:”有不同的理論模型解釋多重恆星系統的形成,但恆星究竟是如何形成多重恆星系統的還沒有完全搞清楚。”
由首爾國立大學的Jeong-Eun Lee教授領導的全球團隊使用了一個名為阿塔卡馬大毫米/亞毫米波陣列(ALMA)的電波望遠鏡陣列來研究這個正在形成的系統。作為一名理論家,裴在解釋觀測數據方面發揮了關鍵作用,他將數據與理論模型聯繫起來,並推斷可能的形成機制。
超級電腦”ATERUI”多恆星形成的模擬。影片顯示,多顆原恆星誕生於絲狀湍流氣體雲中,它們在運行過程中會激發螺旋臂並擾動周圍的氣體。資料來源:松本智明、武田孝昭、4D2U 計畫、NAOJ
研究小組在法政大學(Hosei University)教授松本智明(Tomoaki Matsumoto)的領導下進行了電腦模擬,以支持觀測數據。據Bae稱,他們發現模擬結果與觀測結果非常吻合,這表明他們提出的理論框架很可能按照預期運行。
“檢驗理論模型的最好方法就是觀測正在形成的多胞胎,”Bae 說。展望未來,團隊已經提交了一份針對正在形成的恆星系統的系統觀測計畫提案。該計劃旨在確定正在形成的恆星與其環境之間動態相互作用的跡象。”透過這項研究,我希望我們能觀測到其他正在形成的多恆星系統,觀察這顆恆星系統究竟是個異數還是常態。”
三聯原恆星IRAS 04239+2436 中的氣體分佈。(左)ALMA捕捉到的氣體分佈(一氧化硫發射的無線電波強度),(右)數值模擬再現的氣體分佈。左側面板中的A 和B 藍色光源對應於每顆原恆星周圍塵埃盤發出的無線電波,點光源A 由兩顆未分辨的原恆星組成。右圖中,三顆原恆星的位置以十字架標出。數值模擬再現了觀測到的三條旋臂。資料來源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J.-E. Lee et al. Lee et al.
研究人員希望確定他們的觀測結果是否是異常現象,還是系統通常都是透過類似的過程形成的,從而為我們了解恆星的形成提供重要的約束條件。透過成功觀測和模擬多恆星形成的早期階段,他們的工作為恆星和行星形成的研究開闢了新的途徑。