天文學家發現HD 148937系統中的兩顆恆星有著不同尋常的差異
歐洲南方天文台(European Southern Observatory)的天文學家發現,HD 148937恆星系統的奇特特徵,包括一顆磁性恆星及其年輕的外表,是由於原來由三顆恆星組成的恆星群中的兩顆恆星合併而成的。這事件也形成了周圍的星雲,為大質量恆星如何形成磁場提供了重要證據。
這張照片由歐洲南方天文台帕拉納爾天文台的VLT 巡天望遠鏡拍攝,顯示了美麗的星雲NGC 6164/6165,也被稱為龍蛋。該星雲是圍繞著一對名為HD 148937 的恆星的氣體和塵埃雲。在一項利用歐洲南方天文台(ESO)數據進行的新研究中,天文學家發現這兩顆恆星有著不同尋常的差異——其中一顆恆星看起來年輕得多,而且與另一顆恆星不同,它具有磁性。此外,星雲的中心比兩顆恆星要年輕得多,而且是由通常在恆星深處而不是外部發現的氣體組成的。這些線索有助於解開HD 148937 系統之謎–該系統中很可能有三顆恆星,直到其中兩顆發生碰撞並合併,產生了一顆新的、更大的磁性恆星。這一劇烈的事件也創造了現在圍繞著剩餘恆星的壯觀星雲。來源:ESO/VPHAS+團隊。謝謝:CASU中國科學院大學
當天文學家觀察位於令人驚嘆的氣體和塵埃雲中心的一對恆星時,他們大吃一驚。一對恆星通常非常相似,就像雙胞胎一樣,但在HD 148937 中,一顆恆星看起來更年輕,而且與另一顆恆星不同,它具有磁性。歐洲南方天文台(ESO)的新數據表明,該星系中原本有三顆恆星,直到其中兩顆發生碰撞並合併。這劇烈的事件產生了周圍的雲層,永遠改變了這個星系的命運。
阿比蓋爾-弗羅斯特(Abigail Frost)是歐洲南方天文台(ESO)駐智利的天文學家,也是發表在《科學》(Science)雜誌上的這項研究的第一作者。這個名為HD 148937 的系統位於諾爾馬星座方向,距離地球約3800 光年。它由兩顆質量比太陽大得多的恆星組成,周圍環繞著美麗的星雲–氣體和塵埃雲。 “星雲環繞著兩顆大質量恆星是非常罕見的,這讓我們覺得這個星系中一定發生了什麼很酷的事情。當我們查看數據時,這種感覺更加強烈了。經過詳細分析,我們可以確定,這顆質量更大的恆星似乎比它的伴星年輕得多,這根本說不通,因為它們應該是同時形成的!年齡上的差異–一顆恆星似乎比另一顆年輕至少150 萬年–表明一定有什麼東西讓這顆質量更大的恆星重新煥發了青春。
拼圖的另一部分是恆星周圍的星雲,被稱為NGC 6164/6165。它有7500 年的歷史,比這兩顆恆星年輕數百倍。星雲中還含有大量的氮、碳和氧。這很令人吃驚,因為這些元素通常會出現在恆星的深處,而不是外部;這就好像是某些暴力事件釋放了它們。
為了揭開這個謎團,研究小組從位於智利阿塔卡馬沙漠的歐洲南方天文台甚大望遠鏡干涉儀(VLTI)上的PIONIER和GRAVITY儀器中收集了九年的數據。他們也使用了歐洲南方天文台拉西拉天文台FEROS儀器的檔案資料。
「我們認為這個系統最初至少有三顆恆星;其中兩顆恆星在軌道上的某一點必須靠得很近,而另一顆恆星則要遠得多,」比利時魯汶大學教授、此次觀測的主要研究者雨果-薩納(Hugues Sana)解釋。 “內側的兩顆恆星以劇烈的方式合併,形成了一顆磁性恆星,並拋出一些物質,從而形成了星雲。更遙遠的恆星與新合併的、現在具有磁性的恆星形成了一個新的軌道,在星雲中心形成了我們今天看到的雙星。
“早在2017年,當我研究歐洲太空總署赫歇爾太空望遠鏡所獲得的星雲觀測數據時,我就已經想到了合併的情景,」合著者、現任比利時皇家天文台高級研究員勞倫特-馬希( Laurent Mahy)補充說。 “發現恆星之間的年齡差異表明,這種情況是最合理的,只有透過新的ESO資料才有可能顯示出來”。
這種情況也解釋了為什麼在該星系中的一顆恆星有磁性,而另一顆恆星沒有磁性–這是VLTI 數據中發現的HD 148937 的另一個奇特特徵。
同時,它也有助於解開天文學中一個長期存在的謎團:大質量恆星是如何獲得磁場的。磁場是太陽等低質量恆星的共同特徵,而質量較大的恆星則無法以相同的方式維持磁場。然而,有些大質量恆星確實具有磁性。
天文學家懷疑大質量恆星在兩顆恆星合併時會產生磁場已經有一段時間了。但這是研究人員第一次發現這種情況的直接證據。就HD 148937而言,合併一定是最近發生的。 “弗羅斯特補充說:”與恆星的壽命相比,大質量恆星中的磁場預計不會持續很長時間,因此我們似乎在這一罕見事件發生後不久就觀測到了它。 “
編譯自/ ScitechDaily