巨大的原恒星和新形成的行星
恒星形成星云是繁忙的地方。不幸的是,气体和尘埃云通常会掩盖这一作用。为了切开此类区域的尘埃,一组天文学家使用了阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)。他们凝视船底座星云之柱的内部,研究了这个著名的恒星诞生苗圃中的物体发出的分子流出(或喷流)。
博士墨西哥放射天文学和天体物理学研究所的学生乔瓦尼·科尔特斯-兰格尔(GeovanniCortes-Rangel)以及来自墨西哥和日本的其他团队成员希望更多地了解这些支柱内部的作用。这些柱子和它们周围的星云正在发生很多事情。一方面,一对巨大的星团主宰着该地区。Trumpler14和Trumpler16包含数十颗炽热的年轻O型恒星,它们发出大量的电离紫外线辐射。
这种辐射沐浴在星云附近的区域,照亮并塑造了布满尘埃的柱子。这反过来又有助于揭示原恒星、原行星盘和喷流的存在。在恒星诞生活动和紫外线辐射导致的云光解离之间,这绝对是一个极端的环境。但是,由于这种辐射,天文学家能够将新生恒星和星盘归零,以了解尘埃面纱后面发生的事情。
追踪柱子中的明亮光源
研究小组的研究结果揭示了新形成恒星周围星周盘的质量。他们还能够测量相关分子流出或喷射的程度。研究小组得出的结论是,这些喷流的来源是低质量或中等质量的原恒星。当新生恒星形成时,落入的物质被加热并沿着原恒星的自转轴以双极流的形式喷射出来。喷流最终会冲入恒星诞生摇篮的气体和尘埃中。碰撞激发星云中的气体并导致它们发光。这些喷气式飞机的飞行速度非常快,每小时可达数十万公里。
这张NASA/ESA哈勃太空望远镜拍摄的图像展示了特朗普勒14星团。这个星团是银河系中最大的炽热、大质量和明亮恒星聚集地之一,拥有整个银河系中一些最明亮的恒星。这些恒星的辐射正在侵蚀船底座星云附近的支柱。由NASA/ESA/STScI提供。
天文学家将与原恒星相关的激发气体和尘埃云称为赫比格-哈罗天体。这些是由于新生恒星而存在的较大星云内的明亮星云。它们以乔治·赫比格和吉列尔莫·哈罗的名字命名,他们首先对它们进行了详细的研究。从本质上讲,它们是恒星诞生过程的一部分。
船底座柱中的新生恒星出现在该区域的其他红外和亚毫米测量中。在某些情况下,多个疑似原恒星与额外的喷流活动有关。总而言之,这个恒星诞生区域似乎是一个繁忙的地方,充满了隐藏在气体和尘埃云中的新生恒星。科尔特斯-兰格尔和他的同事详细研究了六根卡里纳柱,寻找与嵌入的赫比格-哈罗天体相关的来源。他们的结果已发布到arXiv预印本服务器上。
了解Carina中的Herbig-Haro对象
在ALMA数据中,研究小组发现了几个发出毫米波长辐射的紧凑源。它们是赫比格-哈罗天体HH666、HH1004、HH1006、HH1010和HH1066。他们还检测到与这些天体相关的一氧化碳流出。这些HH物体的动作非常激烈。例如,HH666的喷流从源头延伸出至少10光年。喷流本身看起来是扭曲的,并在撞击周围的星云时产生巨大的弓形激波。
HH666可能是这些天体中最著名的。它相当著名,并且已经在可见光、红外光以及毫米波长下被观察到。它包含一颗原恒星,很可能是广泛的光学射流的来源。哈勃太空望远镜使用先进的巡天相机进行观测,揭示了这架喷气式飞机的范围,并显示了其主柱内隐藏的东西。
为什么要研究支柱的资金流出?
这组观察背后的想法(建立在Cortes-Rangel和其他人之前的工作基础上)是为了了解支柱内部的复杂活动。这就是为什么该团队开始使用ALMA来揭示HH天体、它们的“激发源”(即喷流)以及它们的星周盘。这些数据使他们能够深入了解柱子内部的物理条件,并让他们了解恶劣的辐射环境如何影响婴儿恒星及其可能的行星托儿所的演化。
新生恒星本身的流出物在柱子上留下了空隙。根据这一观察和其他观察,研究小组估计这种光蒸发作用可能会在短短10万到100万年内摧毁这些支柱。一旦支柱消失,内部新形成恒星周围的星周盘将暴露在特朗普勒星团的辐射下。当辐射塑造它们时,它们很可能会在相当短的时间内转变为原行星盘(就像猎户座中看到的那样)。
行星的形成又如何呢?
由于行星是在恒星周围的星周盘和原行星盘内形成的,因此另一个问题出现了:这种环境将如何影响行星的形成?科尔特斯-兰格尔的团队还研究了这些目标恒星诞生苗圃内行星形成的可能性。
他们发现行星可能在支柱的环境中形成。这是因为,即使考虑到新形成的恒星周围圆盘的光蒸发,也可能留下足够的尘埃质量来形成行星。他们计算出剩余物质的值在0.01到0.7个太阳质量之间。这些材料已经足够了,研究小组认为行星可能已经在该地区形成或正在积极形成。未来的观察也许能够找到这些婴儿世界的更多证据。
这些测量为使用毫米波长测量研究银河系中其他繁忙的恒星诞生区域提供了指导。ALMA处于完美位置,可以“切开”伴随恒星诞生的气体和尘埃云。正如这项研究所示,它还让天文学家对伴随新恒星和行星产生的物理条件施加更多限制。
更多信息:GeovanniCortes-Rangel等人,ALMA对非凡的船底座柱的观察:补充样
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