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在行星瑞纳形成中,它是位置,位置,位置

天文学与空间 2021-12-22 00:01:16

克莱尔·安德莱奥利,美国宇航局戈达德太空飞行中心 这张哈勃太空望远镜拍摄的图像中,明亮的年轻恒星闪耀着生命的光芒,就像一场闪亮的烟火表演

这场焰火表演的中心是一个由数千颗星星组成的巨大星团,叫做西风2号

该星团位于一个喧闹的恒星繁殖地,被称为“树胶29”,位于距地球20,000光年的船底座星座

哈勃的广角相机3在近红外光下穿透了覆盖在恒星诞生区的灰尘面纱,让天文学家清楚地看到了星云和中央星团中密集的恒星

该星团的直径在6至13光年之间

荣誉:美国宇航局,欧空局,哈勃遗产团队

Nota(欧空局/科技科学委员会)和西风2号科学小组 天文学家使用美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜发现,行星在拥挤的星团西风2号的中心区域形成非常困难

西风二号位于20,000光年之外,是研究恒星演化过程的独特实验室,因为它相对较近,相当年轻,并且包含大量恒星

哈勃对西风带2中的恒星进行了为期三年的研究,发现围绕星团中心附近恒星的行星形成圆盘的前身神秘地没有大而致密的尘埃云,这些尘埃云在几百万年后可能会变成行星

然而,观测表明,星团外围的恒星确实有巨大的行星状尘埃云嵌在它们的圆盘中

研究人员认为我们的太阳系在形成时遵循了这个配方

60亿年前

那么为什么西风带2中的一些恒星很难形成行星,而另一些却没有呢?似乎行星的形成取决于位置,位置,位置

星团中最大质量和最亮的恒星聚集在核心,这一点被其他恒星形成区域的观测所证实

该星团的中心包含至少30颗质量极其巨大的恒星,有些恒星的质量高达太阳的80倍

它们炽热的紫外线辐射和类似飓风的带电粒子星风吹动了邻近质量较低的恒星周围的圆盘,驱散了巨大的尘埃云

巴尔的摩太空望远镜科学研究所的埃琳娜·萨比是哈勃研究的首席研究员,她解释说:“基本上,如果你有巨型恒星,它们的能量会改变附近质量较小的恒星周围圆盘的性质。”

“你可能还有一个圆盘,但是恒星改变了圆盘中尘埃的成分,所以很难创造出稳定的结构,最终形成行星

我们认为尘埃要么在100万年内蒸发掉,要么其成分和大小发生了如此巨大的变化,以至于行星没有形成的基础

" 哈勃的观察代表了天文学家第一次分析一个极其密集的星团来研究哪些环境有利于行星的形成

然而,科学家们仍在争论大质量恒星是诞生在中心还是迁移到那里

西风2号的核心已经有了大量的恒星,尽管它是一个相对年轻的,有200万年历史的系统

使用哈勃的宽视场照相机3,研究人员发现在西风2号近5000颗恒星中,质量在0

1到5倍于太阳的质量,其中1500颗在恒星从其圆盘中吸积物质时显示出光的波动

聚集在圆盘内的轨道物质会暂时阻挡一些星光,导致亮度波动

然而,哈勃只在星团拥挤的中心区域之外的恒星周围探测到这种轨道物质的特征

望远镜观察到大约5%的恒星亮度在10到20天内大幅下降,然后才恢复正常亮度

他们没有探测到位于中心四光年范围内的恒星亮度的这些下降

这些波动可能是由恒星前面经过的大团尘埃引起的

这些团块将会在一个圆盘中,从地球上看,圆盘几乎是倾斜的

“我们认为它们是正在形成的星子或结构,”萨比解释说

“这些可能是最终导致更进化系统中的行星的种子

这些是我们在非常大的恒星附近看不到的系统

我们只在中心之外的系统中看到它们

" 多亏了哈勃,天文学家现在可以看到恒星是如何在类似早期宇宙的环境中增生的,在早期宇宙中,星团由怪物恒星主宰

迄今为止,最著名的包含大质量恒星的邻近恒星环境是猎户座星云的恒星诞生区

然而,西风2号是一个更丰富的目标,因为它的恒星数量更多

“哈勃对西风2号的观察让我们更好地了解了不同质量的恒星是如何随时间变化的,以及来自非常大质量恒星的强风和辐射是如何影响附近的低质量恒星及其圆盘的,”萨比说

“例如,我们看到,质量较低的恒星,比如我们的太阳,离星团中质量极大的恒星很近,它们仍然有圆盘,并且在成长过程中仍然能够吸积物质

但是它们的圆盘结构(以及它们的行星形成能力)似乎与恒星周围的圆盘结构非常不同,后者形成于远离星团核心的更平静的环境中

这些信息对于建立行星形成和恒星演化的模型很重要

" 这个星团将成为美国宇航局即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜(一个红外天文台)后续观测的优秀实验室

哈勃帮助天文学家识别了可能有行星结构的恒星

有了韦伯,研究人员可以研究恒星周围的哪些圆盘没有吸积物质,哪些圆盘仍然有可能形成行星的物质

这些关于1500颗恒星的信息将使天文学家能够描绘出恒星系统如何成长和进化的轨迹

韦伯还可以研究不同进化阶段圆盘的化学性质,观察它们是如何变化的,并帮助天文学家确定环境对它们的进化有什么影响

美国国家航空航天局的南希·格雷斯·罗马太空望远镜,另一个计划中的红外天文台,将能够在更大的范围内进行萨比的研究

西风二号只是一个巨大恒星形成区域的一小部分

这些广阔的区域包含不同年龄和不同密度的星团

天文学家可以利用罗马太空望远镜的观测来建立统计数据,说明恒星的特征,如质量或外流,如何影响其自身的演化或附近恒星的性质

这些观察还可以提供更多关于行星如何在恶劣环境中形成的信息

Sabbi团队的研究结果发表在《天体物理学杂志》上

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