這顆年輕的恆星居然像行星一樣形成？

天文學家捕捉到迄今為止拍攝到一顆年輕恆星最詳細的圖像之一，並揭示了圍繞它運行的軌道上一個意想不到的伴星。利茲大學(University of Leeds)約翰·李(John Ilee)博士領導的天文學家在觀測這顆年輕恆星時發現，它實際上不是一顆恆星，而是兩顆。被稱為MM 1a的主要天體是一顆年輕的大質量恆星，周圍環繞著一個由氣體和塵埃組成的旋轉圓盤，這是科學家們最初調查的焦點。一個微弱的物體MM 1b，被檢測到就在圓盤的上方，在MM 1a的軌道上。研究小組認為，這是在一顆巨大的年輕恆星周圍發現的「碎片」圓盤的首批例子之一。利茲大學物理與天文學院的Ilee博士說：恆星是在星際空間的大氣體雲和塵埃中形成。

博科園-科學科普：當這些雲在重力作用下坍塌時，它們開始加速旋轉，在周圍形成一個圓盤。在像太陽這樣的低質量恆星中，行星就是在這些圓盤中形成的。在這種情況下觀測到恆星和圓盤質量如此之大，以至於我們看到的不是在圓盤中形成一顆行星，而是另一顆恆星的誕生。通過測量塵埃發出的輻射量，以及氣體發出的光頻率的細微變化，研究人員能夠計算出MM 1a和MM 1b的質量。研究成果發表在2018年12月14的《天體物理學快報》上，發現MM 1a的質量是太陽的40倍。據計算，這顆較小的繞軌道恆星m1b的質量不到太陽的一半。許多更古老的大質量恆星都是在附近伴星中發現，但是雙星的質量通常是相當的，所以它們很可能是兄弟姐妹。

大質量原恆星m1a周圍塵埃和氣體圓盤的印象圖，它的伴星m1b在外部區域形成。圖片：J. D. Ilee / University of Leeds

找到一個質量比為80：1的年輕的雙星系統是非常不尋常，這表明兩個天體的形成過程完全不同。MM 1b最喜歡的形成過程發生在寒冷、大質量圓盤的外部區域。這些「引力不穩定」的圓盤在自身重力的作用下無法支撐自己，最終坍塌成一個或多個碎片。在聖安德魯斯大學的外星球科學研究中心的合著者鄧肯·弗根博士(Duncan Forgan)博士說：我的職業生涯中大部分的職業生涯都是為了像太陽這樣的恆星周圍形成巨大的行星看到它形成像恆星一樣大的東西真的很令人興奮。研究人員注意到新發現的年輕恆星MM 1b也可能被它自己的環繞恆星盤所包圍，這可能有可能形成它自己的行星——但它需要迅速。

觀察MM1a周圍的塵埃發射(綠色)和冷卻氣體(紅色為後退氣體，藍色為接近氣體)，表明出流腔的旋轉方式與中心吸積盤相同，左下角可以看到MM1b軌道。圖片：J. D. Ilee / University of Leeds

Ilee博士補充說：像MM 1a這麼大的恆星在爆炸成為強大超新星之前只能存活大約100萬年，所以雖然MM 1b在未來可能會形成自己的行星系統，但它不會存在太久。天文學家利用位於智利沙漠高處一種獨特的新儀器——阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)，做出了這一驚人的發現。在一項名為干涉測量的過程中，天文學家們將66個阿爾瑪星系的單個盤狀物結合在一起，模擬出了一台直徑近4公里的望遠鏡的功率，使他們能夠首次成像年輕恆星周圍的物質。這個團隊已經獲得了與ALMA額外的觀測時間，以便在2019年進一步描述這些令人興奮的恆星系統。即將到來的觀測將模擬一台直徑16公里的望遠鏡——相當於利茲環路內的面積。

觀察在MM 1a左右圓盤內旋轉的粉塵排放(綠色)和熱氣體(紅色為後退氣體，藍色為接近氣體)，左下角是MM 1b。圖片：J. D. Ilee / University of Leeds

博科園-科學科普｜研究/來自：利茲大學

參考期刊文獻:《天體物理學快報》

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