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討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2018-12-16 08:39:25



主題: ALMA 發現形成過程像行星的年輕恆星
作者: peter2018-12-16 08:39:25
https://www.tam.museum/astronomy/astronomy_detail.php?lang=tw&id=341


英國里茲大學(University of Leeds)天文學家John Ilee等人利用位在南美智利的阿塔卡瑪大型毫米/次毫米電波陣列(Atacama Large Millimetre/submillimetre Array,ALMA)對一顆年輕恆星MM 1進行它迄今最詳細的觀測,結果意外發現這其實是個雙星系統。主星MM 1a是顆非常年輕的大質量恆星,周圍環繞著氣體塵埃構成的拱星盤,原本Ilee等人的觀測目標其實是這個拱星盤,卻在拱星盤外緣意外發現非常昏暗的伴星MM 1b。Ilee等人相信MM 1b應該是首批發現在大質量年輕恆星旁的拱星盤碎片形成的天體之一。

依現行恆星形成理論,恆星是從星際間的氣體塵埃雲中形成的。當這些星雲因重力而向內塌縮時,自轉速度會隨之愈來愈快,逐漸在恆星周圍形成拱星盤。像我們太陽這樣的低質量恆星形成過程中,這些拱星盤的氣體塵埃會逐漸聚集而形成行星。然而,在MM 1案例中,在大質量恆星拱星盤中誕生的不是行星,而是另一顆恆星。
(http://www.tam.museum/astronomy/htmlFiles/images/Dust_emission_web1.jpg)

透過測量塵埃發出的輻射總量,以及氣體發出的輻射的微小頻率位移量,這些天文學家可以估算這對雙星的質量分別為MM 1a約40倍太陽質量,MM 1b則不到0.5倍太陽質量。

圖說:MM 1a周圍觀測到的塵埃輻射(綠色)和氣體(紅色為視線方向上遠離地球的部分、藍色為接近地球的部分),MM 1b則在畫面左下角。Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); JD Ilee, University of Leeds

許多不那麼年輕的大質量恆星都擁有伴星。但雙星系統通常兩顆子星的質量不會相差太多,所以基本上是在星雲中相鄰位置一起誕生的。然而MM 1a和MM 1b的質量比高達80倍,這種狀況相當罕見,顯然兩顆的形成過程都和一般恆星截然不同。

Ilee等人認為MM 1b很可能就是在低溫且質量龐大的拱星盤外緣地區形成的。這些拱星盤由於受到盤中物質的自身重力拉扯而處在重力不穩定狀態,可能分裂出一個或多個碎片,拱星盤碎片繼續向內重力塌縮,最終形成的恆星MM 1b。這種類似太陽周圍像木星這樣的氣體巨行星的形成過程,只是規模放大了一些,形成的就成了恆星的結果,讓這些天文學家們意外又驚喜。

此外,MM 1b可能也擁有自己的拱星盤,且行星有可能在它的拱星盤裡形成,但是形成速度得快點,因為大質量恆星MM 1a演化速度很快,大約再過100萬年左右就會到生命終點而發生強烈的超新星爆炸。所以,MM 1b拱星盤中的行星不管是正在醞釀還是已經形成,留給它或它們的時間都不會太久。