物理科技生物学-PHYICA

一个由母云直接提供能量的正在成小川くみ长的恒星系统

天文学与空间 2022-02-12 00:01:23

马克斯·普朗克学会 在大约1000光年的距离,可以用高分辨率望远镜详细观察英仙座分子云中年轻的恒星形成系统

在这项工作中研究的系统,称为Per-emb-2 (IRAS 03292+3039),位于图像中标记的框中

信用:MPE 天文学家第一次从恒星形成的致密云外围观察到一条传送带,直接在一对年轻的恒星附近沉积物质

德国马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE)和法国射电天文学研究所(IRAM)的科学家发现,传送带中的气体运动被称为“流光”,主要服从原恒星对附近核心最内部的引力

流光将恒星形成区域周围的母云中最近产生的含有化学物质的大量气体直接输送到核心中心的年轻原恒星

这些结果是形成恒星周围的大尺度环境对小尺度圆盘形成和演化有重要影响的显著证据

在恒星形成的概貌中,一个致密寒冷的区域(称为外壳)形成在一个更大更蓬松的分子云中

云物质旋转并向内流向外壳的中心,在那里未来的恒星将诞生,物质变得更加稠密,并变平成一个圆盘

位于圆盘中心的年轻原恒星直接从圆盘中进食并获得质量

现在,在珀尔修斯分子云中第一次观察到了一条明亮的物质流光,它将外壳的最外面部分连接到圆盘形成的内部区域

随着流光帮助圆盘尺度区域补充更多被双星系统消耗的物质,母云可以继续帮助年轻的原恒星和它们的原行星圆盘成长

“圆盘形成的数值模拟通常集中在单个原恒星系统上,”领导这项研究的MPE的Jaime Pineda解释说

“我们的观测将这一想法向前推进了一步,通过研究一条化学新鲜物质的拖缆,从很远的地方一直到我们期望在一对年轻的原恒星周围形成一个圆盘的地方

“天文学家们利用北方扩展毫米阵列(NOEMA)研究了年轻的Per-emb-2 (IRAS 03292+3039)原恒星双星系统

在过去的观测中,双星系统显示出一些可变性或闪烁,这暗示着它可能是研究环境对小规模恒星形成的影响的一个有趣的目标

“流光”的图像从大约10,500天文单位的距离向图像中心的原恒星输送化学新鲜物质

这三幅图像使用不同的分子作为示踪剂,如右上角所示,并且都显示了拖缆在起作用

颜色编码是根据信号的综合强度

信用:MPE 该小组观察到了几个分子,这使得他们能够测量气体运动,并发现物质沿着拖缆从外壳的外部区域以大约10,500 AU的距离流向圆盘形成的尺度

气体的位置和速度都与从大尺度到小尺度自由下落的物质流的理论模型很好地匹配,这证实了拖缆的动力学由系统的最密集中心区域控制

“理论和观察并不经常如此清晰地吻合

“看到望远镜图像试图告诉我们的这一证实,我们很激动,”多明能源公司的合著者多米尼克·塞古拉-考克斯说

流入内核的材料质量估计值范围从0

1比1的太阳质量,这是致密恒星形成致密云(约3个太阳质量)总质量的相当大的一部分

该图显示了拖缆中物质的速度,其中蓝色(红色)表示相对于核心(新形成的恒星系统的最内部引力束缚区域)的相对较小(较高)的速度

速度场是平滑的,显示出清晰的速度梯度,显示出从大到小尺度的平滑物质流动

信用:MPE 皮涅达补充说:“流光确实必须在相对较短的时间内从外部区域带来化学上新鲜的物质。”

“对如此大的一个几乎自由下落的新鲜物质的储存库的清晰识别是了不起的

“这清楚地表明,新材料可能会塑造年轻恒星系统中气体的形态和运动

“正在成长和进化的原行星盘的化学成分也将受到这一新现象的影响

”MPE总监、团队成员保拉·卡塞利总结道

“使我们能够发现流光的分子有三个碳原子,在行星组装阶段,这些碳原子可用来丰富有机化学(在向前生物化合物发展的过程中)

“这种向中央区域输送物质的新方法对年轻椎间盘的形成和生长有重要影响

然而,在年轻恒星系统的演化过程中,这一过程发生的频率和持续时间尚不清楚,因此需要对年轻的原恒星进行更详细的观察

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