天文學(xué)家繼首次“看見”銀河系中心超大質(zhì)量黑洞之后,又成功實(shí)現(xiàn)對(duì)銀河系中心的原恒星盤的直接成像,首次“看見”銀河系中心的“恒星搖籃”。
該成果來自中國科學(xué)院上海天文臺(tái)與云南大學(xué)、美國哈佛-史密森天體物理中心、德國馬克斯普朗克研究所合作進(jìn)行的一項(xiàng)最新研究,于5月30日發(fā)表在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·天文》。
首次“看見”的原恒星盤在銀河系中心示意圖(紅色箭頭)。
據(jù)這一合作項(xiàng)目牽頭人、中國科學(xué)院上海天文臺(tái)呂行副研究員介紹,在恒星形成過程中,環(huán)繞著新生恒星的周圍會(huì)產(chǎn)生吸積盤。這個(gè)吸積盤,也被稱為“原恒星盤”,是恒星形成過程中的關(guān)鍵一環(huán),因此又被稱為恒星誕生和成長的“搖籃”。
在以往的研究中,天文學(xué)家對(duì)于類似太陽的小質(zhì)量恒星的原恒星盤,觀測(cè)和理論研究都較為豐富。但對(duì)于更大質(zhì)量的恒星,尤其是30倍太陽質(zhì)量以上的“早型O型星”,目前尚不清楚其形成過程中是否也存在原恒星盤。
科研團(tuán)隊(duì)利用位于智利阿塔卡馬高原的ALMA干涉陣,對(duì)銀河系中心區(qū)域開展了長基線觀測(cè),分辨率達(dá)到了約40毫角秒。在這樣分辨率下的觀測(cè)精度,相當(dāng)于站在上海能清楚地看到北京的一個(gè)足球。
借助高分辨率、高靈敏度的觀測(cè),研究人員在銀河系中心附近區(qū)域,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)直徑約4000天文單位的原恒星盤,正圍繞著一顆32倍太陽質(zhì)量的“早型O型星”轉(zhuǎn)動(dòng),這個(gè)原恒星盤還有一對(duì)明顯的旋臂結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步深入研究認(rèn)為,旋臂結(jié)構(gòu)是受到外部天體飛掠作用的擾動(dòng)而產(chǎn)生的。
外部天體(紅點(diǎn))飛掠原恒星盤,攪動(dòng)出旋臂的動(dòng)態(tài)模擬圖。
通過對(duì)ALMA干涉陣的大量觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定標(biāo)、校正、處理和分析,科研人員獲得了這個(gè)原恒星盤的圖像。這是目前發(fā)現(xiàn)質(zhì)量最大的有吸積盤的原恒星之一,也是天文學(xué)家首次對(duì)銀河系中心的原恒星盤實(shí)現(xiàn)直接成像。
“這項(xiàng)研究表明,盡管恒星質(zhì)量有大小之分,但恒星形成過程中的一些物理機(jī)制是統(tǒng)一的,都有吸積盤和飛掠作用的參與,這為解開大質(zhì)量恒星形成之謎提供了重要線索?!眳涡姓f。
來源:新華觀點(diǎn)
監(jiān)制/黃丹 范江虹 葉微
主編/陳銀玲 王欣
編輯/黃菲
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