在恒星形成云中发现了加速远离恒星爆炸地点的物质。
这是第二次清楚地看到这种分子外流,但它可以帮助天文学家了解最大质量的恒星是如何开始生命的。
20 世纪 80 年代,天文学家在正在形成恒星的猎户座星云中发现了一些奇特的东西:密集的分子气体流,在太空中高速传播。 当这些流光被绘制出来时,它们似乎起源于一个点。
从那时起,在许多恒星形成区域都发现了分子外流。 它们被认为在低质量恒星的形成过程中发挥着重要作用,可以带走多余的角动量,否则会导致新生恒星自旋而被遗忘。
然而,猎户座的流出却是独一无二的。 低质量恒星中的分子流出是双极的; 也就是说,只有两个,向相反的方向射出。 猎户座的流出量要多得多? 它们还被发现在一个正在形成质量大得多的恒星(质量超过太阳质量 10 倍)的区域。
该区域母体复合体 W28 的 X 射线、射电和光学图像组合。 (美国宇航局/ROSAT; NOAO/CTIO/PF Winkler 等; NSF/NRAO/VLA/G。 杜布纳等人。)
现在,我们对大质量恒星的形成的了解不如对小恒星的了解那么多。 巨大的恒星托儿所更加罕见,而且往往距离更远,因此更难看到。 因此天文学家认为猎户座的外流也许能提供一些线索。
然而,流出的源头并没有任何东西——没有小质量恒星。 这可能意味着几种爆炸性的情况,例如两个巨大的婴儿恒星之间的合并,或者附近巨大的双星的形成所释放的引力能。 但仅凭一次此类观察,很难做出明确的裁决。
为了尝试更多地了解这一现象,由墨西哥国立自治大学的路易斯·萨帕塔领导的天文学家团队决定将我们最强大的射电望远镜之一阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(阿尔玛),在一个已知的巨大恒星托儿所。
W28 的伪彩色图像。 (NRAO/AUI/NSF 和 Brogan 等人。)
G5.89?0.39,也称为 W28 A2,距离我们约 9,752 光年。 它包含明亮的、不断膨胀的壳状超紧凑氢云和强大的分子流出物。 萨帕塔和他的团队此前曾指出,其中六根细丝似乎直接指向氢云的中心,但他们的结果尚无定论。
ALMA 立即澄清了这一歧义。 它根据二氧化碳和一氧化硅的毫米波长发射检测到密集的流光。
(Zapata 等人,ApJL,2020)
天文学家能够识别出 34 个分子流光,这些分子流光从云中心呈放射状加速向外加速。 根据其高达每秒 130 公里(80 英里)的速度,这些流出物已有大约 1,000 年的历史; 无论发生什么爆炸,它们都发生在大约一千年前。
它们不像超新星爆炸那样强大,超新星爆炸发生在一颗大质量恒星死亡时。 此外,正如在猎户座的情况中所看到的那样,中心没有恒星 - 只是一个电离气体区域,可能是爆炸事件期间加热的结果。
如果有一颗恒星(或多颗恒星)与产生外流的事件相关,它可能已经被从该区域喷射出来。
由于大质量恒星总是以星团形式形成,因此这种相互作用可能相当普遍,这反过来又可以为大质量恒星的形成提供一些线索。 如果两颗原恒星合并,它们最终可能会成为一颗更大的恒星。
基于 Orion 流出、G5.89 流出以及对可能类似的边际检测流出在一个称为DR-21,该团队估计这些事件每 130 年左右就会发生一次。 这非常接近超新星爆炸的估计速率。
这些事件的不可预测性以及流出阶段的持续时间很短,可能使它们很难被发现; 但是,现在我们知道要寻找什么以及如何寻找,天文学家也许能够建立此类事件的目录。 反过来,这将帮助我们理解它们发生的原因。
“如果未来能够检测到足够多的外流,那么星团的合并可能是大质量恒星的重要形成机制。”萨帕塔说。
该研究发表于天体物理学杂志通讯。