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天文学家观测到超大恒星的形成机理

更新:2018-05-14 12:53:26

恒星是由炽热气体组成的,是能自己发光的球状或类球状天体。由于恒星离我们太远,不借助于特殊工具和方法,很难发现它们在天上的位置变化,因此古代人把它们认为是固定不动的星体。我们所处的太阳系的主星太阳就是一颗恒星。

日前,天文学家最新观测显示,一颗体积巨大、超大质量恒星在生命早期阶段周围环绕着一个灰尘吸积盘,这表明超大质量恒星和小型恒星的形成机理都是一样的。

天文学家观测到超大恒星的形成机理

这颗恒星仅有6万年的历史,与46亿年“高龄”的太阳相比,它只是一个宇宙婴儿。但是它的质量是太阳的20倍,其周围环绕着灰尘吸积盘,这与体形较小、处于生长期的小恒星相似。

美国密歇根州立大学的斯蒂芬-克劳斯(Stefan Kraus)负责这项研究,他说:“我们的最新观测显示这颗20倍太阳质量的恒星周围环绕着吸积盘,这表明大质量恒星和小质量恒星的形成模型如出一辙。”

天文学家使用欧洲南方天文台甚大望远镜干涉仪对年轻超大质量恒星“IRAS 13481-6124”进行了红外观测,该恒星距离地球1万光年,位于人马星座。

克劳斯和同事近期使用增强性红外干涉测量技术对IRAS 13481-6124进行扫描时发现了灰尘迹象,他们发现该恒星周围存在着直径为130个天文单位(195亿公里)的吸积盘。1个天文单位是指地球与太阳之间的距离,该数据为1.5亿公里(0.93亿英里)。目前,该项研究发表在7月15日出版的《自然》杂志上。

数十年以来,天文学家已证实像太阳这样的低质量恒星是通过气体和灰尘盘状结构逐渐质量堆积形成的,通常按照这种模式形成的低质量小恒星质量最多不会超过太阳的10倍。

早期的预测数据显示,较大质量恒星的恒星风和释放的放射线压力可能会阻止吸积盘中物质的交汇流入,这意味着超大质量恒星与小恒星的形成机理不同,存在着某些特殊的形成机理,比如:吞并质量较小的恒星。

克劳斯带领研究小组进行的这项最新研究表明超大质量恒星归根结底是通过吸积盘形成的,尽管研究并未实际观测到。

克劳斯在一项声明中称,这是我们第一次描述超大质量年轻恒星周围吸积盘内部区域,该研究证实所有的恒星形成机理都一样,无论它们的质量大小。

在这项最新研究中,研究人员观测了IRAS 13481-6124恒星吸积盘的温度变化,越接近恒星的吸积盘区域,其温度就越高。同时,他们在该恒星和环绕吸积盘之间还发现一个无灰尘区域,暗示着该恒星释放的能量对最接近的灰尘分子进行了蒸发,这一现象也同样存在于较小质量的恒星。

其它的天文测量显示,IRAS 13481-6124恒星两极末端释放的气体喷射流与吸积盘呈垂直角度,侵袭着恒星附近的气体云。克劳斯说:“像这样的喷射流普遍存在于较低质量的年轻恒星周围,并且这些恒星周围也存在着类似的吸积盘结构。”

这项研究的观测数据证实这颗超大质量恒星吸积盘的大小与恒星的亮度有关,这一现象与小质量恒星相吻合。表明超大质量恒星与较低质量恒星的物理形成过程是相同的。

德国斯图加特大学天文学家汉斯-津内克(Hans Zinnecker)说:“这项发现从技术和科学角度都具有重大意义!目前尚存在置疑的是更大质量的超大恒星(太阳质量的50倍或者100倍),是否也存在着这一现象。”

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