恆星的誕生

一張非凡的新影像顯示了一個原恆星盤正在分裂成多顆恆星

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許多恆星是以多星系統形式形成的——彼此之間以軌道束縛,甚至形成層級結構,其中單星可以圍繞雙星系統(雙星)執行,或者雙星系統可以圍繞其他多星系統執行。

長期以來,天文學家認為大多數恆星實際上都處於這種多星系統配置中。但近年來,這種普遍的看法受到了更多的審視,可能只有一小部分(不到三分之一)的銀河系恆星實際上有引力束縛的伴星。

無論哪種情況,構建多星系統都有兩種主要的候選機制。一種是稠密分子云(星雲)的湍流“碎裂”成恆星集合,另一種是引力凝聚系統的原恆星盤本身可以透過動力學不穩定性發生碎裂——字面上是“萌芽”成多個稠密的恆星核。


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前一種機制可能產生廣泛分佈的恆星對(比地日距離——一個天文單位,AU,遠數千倍),而後一種機制可能產生緊密束縛的星系。

直接證據表明,緊密軌道執行的恆星是由單個原恆星盤形成的,這在某種程度上是缺乏的。但現在,阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米波陣列望遠鏡(ALMA)——一個位於智利阿塔卡瑪沙漠高地的國際天文臺——已經成功拍攝到一張非常年輕的恆星系統的非凡影像,該系統距離我們約750光年,影像似乎顯示了恆星形成的圓盤不穩定性過程正在發生。

L1448 IRS3B 系統的 ALMA 影像。圖片來源:比爾·薩克斯頓,ALMA (ESO, NAOJ, NRAO), NRAO, AUI, NSF

ALMA 圖片顯示了這個非常年輕的系統中溫暖塵埃的光芒,一對緊密軌道執行的嬰兒恆星(在右側),以及第三顆正在形成的恆星,顯然是從原恆星盤中螺旋狀的擾動中(在左側)出現的。

託賓等人於 2016 年 10 月在《自然》雜誌上報告了他們的工作,他們提出這是圓盤碎裂形成原恆星物體的直接證據。

按照我們的太陽系標準,這個尺度仍然很大。內側一對年輕恆星的距離約為 61 天文單位,而第三顆幼年恆星則在更遠處約 183 天文單位。

如果目前對這些資料的解釋是正確的,我們現在已經看到了製造近距離多星系統的機制正在發揮作用——並且具有足夠的保真度,現在可以進行計算機模擬,以嘗試匹配正在發揮作用的精確物理原理。這是在解碼所有恆星的形成和演化方面邁出的極其激動人心的一步。

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