天文學家利用模擬技術闡明氣體流體在多恆星系統誕生中的作用
研究人員利用ALMA和先進的模擬技術闡明了多恆星系統的形成過程,確定並解釋了”氣體流”為發育中的原恆星提供能量的作用。最新觀測和模擬發現,在一個三元原恆星系統中,有三個螺旋臂向三顆正在形成的原恆星提供氣體物質,從而闡明了多恆星系統的形成過程。
IRAS 04239+2436 三重原恆星的藝術印象。利用觀測和模擬進行的新研究揭示了多恆星系統的形成過程。資料來源:ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)
大多數質量與太陽相近的恆星都是與其他恆星一起在多恆星系統中形成的。因此,了解多恆星系統的形成對恆星形成的整體理論非常重要。然而,由於其複雜性和缺乏高解析度、高靈敏度的數據,天文學家對其形成情況並不確定。特別是,最近對原恆星的觀測經常報告有氣體流向原恆星的”流線”結構,但一直不清楚這些流線是如何形成的。
三元原恆星IRAS 04239+2436 周圍的氣體分佈,(左)ALMA 觀測到的SO 發射,(右)超級電腦ATERUI 數值模擬再現。左圖中的原恆星A 和B 顯示為藍色,表示來自原恆星周圍塵埃的無線電波。在原恆星A 中,被認為存在兩顆未解決的原恆星。右圖中,三顆原恆星的位置以藍色叉號表示。資料來源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J.-E. Lee et al. Lee et al.
由首爾國立大學教授Jeong-Eun Lee 領導的國際研究小組利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列(ALMA)觀測了位於460 光年外金牛座的三元原恆星系統IRAS 04239+2436。研究團隊發現,一氧化硫(SO)分子的排放物追蹤了圍繞該系統中形成的三顆原恆星的三條旋臂。
與法政大學教授松本智明(Tomoaki Matsumoto)利用日本國立天文台計算天文物理學中心的超級電腦”ATERUI”和”ATERUI II”進行的模擬比較表明,這三條旋臂是向三顆原恆星輸送物質的流線。
觀測與模擬的結合首次揭示了流線是如何產生並促進中心原恆星的生長的。
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旋臂並擾動周圍的氣體。資料來源:松本智明、武田孝昭、4D2U項目、NAOJ