天文学家最近发现了由尘埃和气体组成的延伸盘在围绕遥远恒星的轨道上旋转的迹象。
虽然这种现象是恒星及其行星系统发展过程中的正常阶段,但这次发现如此引人注目的原因在于,这是我们第一次在我们自己星系之外的另一个星系的恒星周围看到这种现象。
该功能是在大麦哲伦星云,一个矮星系179,000 光年远离银河系。尽管恒星形成过程普遍存在的假设似乎是常识,但我们之前从未能够观察到我们所在星系之外的恒星形成过程的变化。
“当我第一次在 ALMA 数据中看到旋转结构的证据时,我简直不敢相信我们探测到了第一个河外吸积盘,那是一个特殊的时刻。”天文学家安娜·麦克劳德说该研究结果于 11 月在英国杜伦大学发表。
“我们知道圆盘对于我们星系中的恒星和行星的形成至关重要,在这里,我们第一次在另一个星系中看到了这一点的直接证据。”
恒星诞生于在星际空间中悬浮的分子气体和尘埃云中。当团块变得足够密集时,它会在重力作用下坍塌;旋转时,它会开始从周围的云中吸收更多物质。不过,这些物质不会随便落到原恒星上;它会排列成围绕恒星赤道的圆盘,并以更可控、更稳定的流向落到恒星上,就像水流入下水道一样。
一旦恒星形成完毕,盘面的残余部分就会留在那里,聚集成行星系统的所有其他元素:行星、小行星和流星、彗星、尘埃。这就是为什么太阳系的行星或多或少都在平面上绕太阳运行。我们自己就像在太阳早餐的残羹剩饭中生长出来的有知觉的霉菌。
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 是一台功能强大的射电望远镜,它拍摄了有不少这样的磁盘整个银河系中,处于不同的发展阶段;有些有明显的空隙,据认为行星在绕行时聚集在一起会清除这些空隙。但距离越远的东西,即使使用强大的望远镜,也越难分辨。
当多单元光谱探测器(沉思)甚大望远镜上的仪器。
这些也是一种:围绕正在形成的恒星旋转的部分物质会沿着其磁场线被带到两极,然后以强大喷流的形式被发射到太空。
研究人员想看看他们能否在恒星形成尘埃中心发现这个圆盘,因此他们使用 ALMA 寻找旋转的迹象。这可以从光波长在光源被推向我们时缩短,在被拉开时延长的方式中看出。
“光的频率会根据发光气体靠近或远离我们的速度而变化。”天文学家乔纳森·亨肖解释道英国利物浦约翰摩尔斯大学的研究人员说:“这与救护车经过你时,其警报音调发生变化,并且声音频率由高变低的现象完全相同。”
有趣的是,ALMA 数据显示了这种旋转的明显迹象。研究小组的分析显示,这颗恒星非常年轻,质量巨大,仍在从周围的圆盘中获取能量。这很正常。但它与银河系中发现的原恒星圆盘之间存在差异:HH 1177 圆盘可以在光学波长下看到。
研究人员解释说,与大麦哲伦星云中的星际环境有关。那里的尘埃少得多;因此 HH 1177 恒星不像年轻的大质量银河系恒星那样被物质帷幕所笼罩。
这使得这一发现具有重要的研究意义,不仅在于研究恒星如何在不同的环境中形成,还在于研究这些环境对恒星形成的总体限制。
“就天文设施而言,我们正处于技术快速进步的时代。”麦克劳德说“能够研究在如此遥远的距离和不同的星系中恒星是如何形成的,是非常令人兴奋的。”
该研究已发表于自然。
本文的版本于 2023 年 12 月首次发布。