一項新的研究表明,一對神秘的木星大小的「流氓」天體可能是由胚胎恆星產生的。該理論可以解釋這些特徵的一些特徵(JuMBO),例如為什麼每對成員之間的距離如此之大,但需要更多數據來證實這一想法。
這在獵戶座星雲的梯形區域發現了這些 JuMBO。每對 JuMBO 由兩個氣態巨行星組成,每個氣態巨行星的質量為木星的 0.7 到 30 倍。人們發現這些「流氓」行星夥伴彼此繞軌道運行——但不是母恆星——距離約25至400個天文單位,或者說是地球與太陽之間平均距離的25至400倍。
天文學家對這些神秘的二重奏如何形成提出了幾個想法。一種理論是它們同時被一顆路過的恆星從自己的星系中拋出,儘管相信這不太可能。其他主意JuMBO 出現在恆星周圍,但在近距離接觸時,它們的引力將它們拉向彼此並脫離軌道。
然而,所有這些理論都假設 JuMBO 起源於已經形成的行星。相較之下,這項新研究提出了一個完全不同的想法:獵戶座星雲的 JuMBO 並不是預先存在的行星對,而是胚胎恆星的心臟。
恆星是由巨大而緻密的氣體和塵埃雲形成的,稱為前恆星核心。隨著核心的生長,它會在自身重量的作用下塌陷,形成一顆嬰兒恆星,稱為原恆星;如果核心破碎,它可能會形成雙星甚至三重態恆星。
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但這樣的托兒所並不是安靜的地方。它們可能被大質量恆星包圍——就像獵戶座星雲一樣——產生令人難以置信的高能量輻射。二十年前,天文學家安東尼·惠特沃斯和漢斯·辛內克從理論上證明,這些強大的光子可以撞擊前恆星核心,剝離它們的外層。幾乎同時,壓縮波會推動核心的中心,將其壓縮成質量較小的物體。結果是恆星本身轉變為行星或行星,有時被稱為“失敗的恆星”,因為它的質量不足以將氫聚變成氦。
這項新研究的作者了解 Whitworth 和 Zinnecker 的研究,並想知道是否同樣的機制也可以創建 JuMBO。他們「注意到 JuMBO['] 的分離與恆星雙星系統有兩顆質量與太陽相似或更高的恆星,”理查德·帕克英國雪菲爾大學天文物理學高級講師、這項新研究的高級作者在一封電子郵件中告訴《生活科學》。
這使得它們不同於地球上其他地方的大多數棕矮星雙胞胎帕克說,它們之間的距離只有幾個地球-太陽距離,因此必須涉及不同的機制。 「我們認為核心已經碎裂,產生了雙星,但隨後來自大質量恆星的輻射消除了很多質量,」他補充道。
為了驗證這個想法,帕克和謝菲爾德大學研究生、該研究的主要作者傑西卡·戴蒙德求助於理論。首先,他們創建了一堆虛擬的前恆星核心,每個核心的質量都在自然界中發現的範圍內。他們還假設核心會分裂成兩部分,並從恆星對之間觀察到的值中選擇兄弟姐妹之間的間距值。然後,他們將 Whitworth 和 Zinnecker 的計算應用於虛擬核心。這實質上是用附近一顆大質量恆星的高能量輻射撞擊了它們,侵蝕了核心的斗篷並壓縮了其中心。
戴蒙德和帕克發現,由此產生的配對物體的質量和間隔距離與 JuMBO 非常相似。研究結果表明,在鄰近恆星輻射的強烈推動下,正在發育的雙星可能會變成成對的流氓行星,這為 JuMBO 對的形成提供了解釋。他們的結果學習於 11 月 5 日發表在《天文物理學期刊》。
帕克說,更多數據,例如其他具有大質量恆星的恆星形成複合體中存在 JuMBO 的證據,將有助於證實這一假設。在他看來,這樣一個地方的一個例子是天蠍座-半人馬座協會,它是構成天蠍座和半人馬座部分的數千顆恆星的聚集體。
無論如何,帕克並不排除透過其他路線組成 JuMBO。 「我總是很難想到只有一種方法可以形成這樣的物體,」帕克說。 “我們對它們知之甚少,因此它們可能以多種方式形成。”