楠木轩

太难得了!看到恒星“变老”的那一时刻,喷出高速双极气体喷流!

由 度方针 发布于 科技

天文学家使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)捕捉到了一颗老恒星第一次开始改变其环境的那一刻,这颗恒星喷出了高速的双极气体喷流,现在正与周围的物质相撞;据估计,观测到的喷流年龄不到60岁,这些是理解行星状星云复杂形状是如何形成的关键特征。类太阳恒星在生命最后阶段演化成膨胀的红巨星,然后,恒星排出气体形成一个叫做行星状星云的残留物。

行星状星云的形状多种多样,有些是球形的,有些是两极或呈现更复杂结构的都有。天文学家对这种变化的起源很感兴趣,但是一颗老恒星喷出厚厚的尘埃和气体掩盖了这个系统,使得研究这个过程的内部机制变得困难。为了解决这个问题,瑞典查尔默斯科技大学丹尼尔·塔福亚领导的天文学家团队将ALMA指向了天鹰座一个古老的恒星系统W43A,其研究发现发表在《天体物理学》期刊上。

由于ALMA的高分辨率,研究小组获得了W43A周围空间非常详细的视图,研究的主要作者Tafoya说:最值得注意的结构是它的双极气体喷流。研究小组发现,这些双极气体喷流的速度高达每秒175公里,远远高于之前的估计。根据这一速度和气体喷流的大小,研究小组计算出气体喷流年龄小于人类的寿命。考虑到与恒星的整个寿命相比,双极气体喷流还很年轻,我们正在见证双极气体喷流刚刚开始挤过周围气体的‘确切时刻’。

当双极气体喷流在大约60年后穿透周围的物质时,就可以看到它们的轨迹了。事实上,ALMA的图像清楚地描绘了喷流卷起的尘埃云分布,这是它正在影响周围环境的有力证据。研究假设,这种夹带是形成两极形状行星状星云的关键,老化的恒星最初是球形地喷射气体,恒星核心失去了它的外层。如果恒星有伴星,伴星中的气体就会涌入垂死恒星的核心,新气体的一部分就会形成喷流。

因此,老恒星是否有伴星是决定所形成行星状星云结构的重要因素。团队成员、日本鹿儿岛大学的今井广史(Hiroshi Imai)说:W43A是一种特殊的所谓‘喷流’物体,一些老恒星表现出水分子特有的射电发射。研究推测,这些水的射电的斑点,表明了射流与周围物质之间的界面区域,我们将它们命名为“喷泉”,这可能是一个迹象,表明中心来源是一个发射新气体射流的双星系统。

西班牙安达卢西亚天体研究所的何塞·弗朗西斯科·戈麦斯解释说:尽管我们的银河系中包含了超过2000亿颗恒星,但到目前为止,只有15个‘喷泉’物体被识别出来,这可能是因为气体喷流的寿命相当短,所以我们很幸运能看到这样的稀有物体。

博科园|研究/来自: 冲绳科学技术大学院大学

参考期刊《物理评论研究》

DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.012038

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