NASA科學家觀測到“恆星寶寶”誕生

天文

導讀 獵戶座V1647新恆星爆炸時照亮麥克尼爾恆星雲。在這個藝術演繹中,磁場驅使強大氣流來到這顆恆星,創造出兩個制造高能射線的熱點。 麥克尼爾恆星雲:原恆星獵戶座V1647位於麥克尼爾恆星雲頂端。2004年1月科學家在一次爆炸的頂點附近發現這顆原恆星。 黃線表示獵戶座V1647星X射線的周期性發射:兩個熱點(綠線和紅線)X射線的綜合產量位於這顆恆星的兩端。 7月18日消 ...

獵戶座V1647新恆星爆炸時照亮麥克尼爾恆星雲。在這個藝術演繹中,磁場驅使強大氣流來到這顆恆星,創造出兩個制造高能射線的熱點。

麥克尼爾恆星雲:原恆星獵戶座V1647位於麥克尼爾恆星雲頂端。2004年1月科學家在一次爆炸的頂點附近發現這顆原恆星。

黃線表示獵戶座V1647星X射線的周期性發射:兩個熱點(綠線和紅線)X射線的綜合產量位於這顆恆星的兩端。

7月18日消息,美國宇航局科學家正像“星際助產士”一樣仔細監測一顆局部仍然處在“星際雲襁褓”中的幼星。天文學家用來自3個環繞軌道運行的X射線望遠鏡的綜合數據,極其罕見地發現了伴有新恆星形成的強大現像。

美國宇航局正在監控“獵戶座V1647”恆星,已觀測到強烈磁場驅使氣流來到這顆恆星的表面,這些廣闊區域被氣流加熱到數百萬度,這使這顆新恆星快速旋轉時產生的熱點釋放出X射線。這顆新恆星爆炸時X射線能量將使它增亮100倍。

2004年1月,天文學家在一次爆炸的頂點附近最先注意到這顆幼恆星。這次爆炸讓這顆新恆星變得異常明亮,以至於照亮一個現在被稱為“麥克尼爾恆星雲”的圓錐形塵埃。這顆新恆星和這個星雲距獵戶恆星座約1300光年。天文學家很快確定了獵戶座V1647是顆原恆星,這是一個局部依然處在星際雲襁褓中的幼星。

這項研究的負責人、美國宇航局戈達德太空飛行中心天體物理學家浜口賢治(Kenji Hamaguch)表示:“根據紅外線研究,我們推測這顆原恆星的年齡不到100萬年,甚至更年輕。”原恆星還沒有進化出像太陽一樣的正常恆星產生能量的能力。太陽能把氫和它核心的氮結合在一起。對獵戶座V1647星來說,接下來還需數百萬年才能進入這個階段。在此之前,這顆原恆星只能靠持續不斷落到它表面的氣體所釋放的熱能發光,其中多數氣體源自一個環繞恆星旋轉的盤狀區域。

大部分獵戶座V1647星很可能只有太陽的80%,但它的低密度使其膨脹後比太陽大近5倍。紅外線測量結果顯示,這顆恆星表面大部分地區的溫度是約6400華氏度(約合3500攝氏度),其中約三分之一地區比太陽冷。但在2003年爆炸期間,這顆原恆星X射線的亮度增加100倍,同時發射X射線地區的溫度達到約9000萬華氏度(約合5000萬攝氏度)。

2008年又發生一次爆炸,2012年7月13日又爆發一次。爆炸時,光和紅外線波長的亮度變化很可能是由這顆原恆星主要能量來源的變化造成的。由於光和紅外線發生變化後X射線的亮度馬上發生改變,所以高能發射物必然和亮度的增大有關。

這項研究負責人之一喬爾-卡斯特納表示:“考慮到獵戶座V1647星比太陽大約5倍,快速旋轉證實了我們正在觀察一顆年幼恆星將它自己拉到一起的過程。”X射線的周期性變化表示這顆恆星熱區外貌的變化和消失。

這些研究人員說,這個最符合觀測結果的模型包括兩個亮度不等、位於這顆恆星兩端的熱點。他們認為這兩個熱點變成太陽大孝形如薄烤餅的地區,但更南方的熱點亮度高出約5倍。這些熱點代表了在磁力作用下將盤狀區域的吸積氣流送到這顆幼恆星表面的足跡。

為了達到和X射線發射有關的高溫,物質必然以約每小時450萬英裡的速度撞到這顆原恆星上。結果,這些熱點達到的溫度比這顆恆星其他所有地方都高約1.3萬倍。這顆恆星以及圍繞它運轉的盤狀區域擁有磁常由於這顆恆星比盤狀區域旋轉得快,於是這些磁場發生扭曲,像一根繃緊的橡皮筋一樣儲存能量。這個亂成一團的磁場重新調整進入一個更穩定的狀態時,就會以強烈爆炸的形式突然釋放出儲存的能量。這個叫“磁場重聯”的過程還為太陽X射線耀斑提供了動力。

雖然這些物理過程可能十分類似,但它們的時間尺度卻存在顯著差別。一個太陽耀斑的X射線最大產量只能持續不到數分鐘。獵戶座V1647星的爆炸持續數年。相比之下,記錄在案的最強太陽耀斑是2003年11月4日爆發的X28級太陽耀斑。浜口賢治推斷,獵戶座V1647星當前爆炸所產生的穩定的X射線亮度比這個太陽耀斑的峰值亮度高出數千倍。

什麼造成這顆恆星的爆炸呢?天文學家現在還不知道。他們猜想,盤狀區域外面部分的氣體以內在方式逐漸建造了更接近這顆恆星的內側盤狀區域。非常活躍的磁力只是在達到極限時才被打開,但一旦它這樣做了,氣體就會迅速流到熱點,產生X射線。

隨著獵戶座V1647星的爆炸,天文學家正用錢德拉、朱雀和X射線多鏡片-牛頓望遠鏡觀測一顆太陽一樣、處在“嬰兒期”的恆星情況。(孝文)


精選文章: 天文

評論