台湾中研院天文所发现双恒星形成过程

钟元台湾台北

台湾中央研究院发现环双星盘由两部分构成,南侧环呈U形,北方的发射谱线则呈反U形,隆起于西北和东北向。(中研院)

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【大纪元2014年12月05日讯】(大纪元记者钟元台湾台北报导)在宇宙中,双恒星比比皆是。而台湾中央研究院天文所的一项研究成果,首度披露了双恒星的形成过程。

台湾中研院天文所发现环绕于一对年轻原恒星周围的微尘与气体分子云里的旋臂状结构,并观察到周围气体流向原恒星。这项研究成果于11月20日发表于《天文物理学期刊》(The Astrophysical Journal, ApJ)上。

宇宙中超过半数的“类太阳恒星”都是双胞胎恒星,但相对于单一恒星,科学界对双恒星的诞生形成机制所知很少,台湾中研院天文所高桑繁久博士所主导的天文所团队,先后使用SMA次毫米波阵列望远镜,以及天文望远镜阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array,简称ALMA) ,观测距离地球460光年远,位于金牛座的L1551 NE双恒星。

最新观测结果显示ALMA天文望远镜的观测具有更好的解析力和灵敏度,是SMA天文望远镜的1.6倍和6倍,大幅超越此领域中先前所有研究的观测结果。L1551 NE 双星系统里的两个新生恒星质量分别是太阳质量的0.67倍和0.13倍,两个新恒星之间的距离是145AU (AU是天文单位,等于地球到太阳的距离:1.5 × 108公里)。

研究团队为L1551NE双星系统形成机制构建了理论模型,见右框(依此理论模型所制动态影片,由日本国立天文台超级电脑“ATERUI”运算制作提供)。ALMA观测到的南北侧U形和反U形特征(左框),经双旋臂模型加以数值模拟后皆可复制、重现,两个旋臂分别源自两个新生双恒星而向外伸出。(中研院)
研究团队为L1551NE双星系统形成机制构建了理论模型,见右框(依此理论模型所制动态影片,由日本国立天文台超级电脑“ATERUI”运算制作提供)。ALMA观测到的南北侧U形和反U形特征(左框),经双旋臂模型加以数值模拟后皆可复制、重现,两个旋臂分别源自两个新生双恒星而向外伸出。(中研院)

高桑繁久所领导的研究团队,发现了双星周围各自伴随着一块气体团,及环绕双星的“环双星盘”,其盘面大小约300AU,是海王星公转轨道的10倍大。在这样特征相当详尽的观测下,环双星盘的细节首度公诸于世。为求能更进一步了解这些新发现的特征及其物理意义,研究团队为L1551 NE双星系统形成机制构建了理论模型。

研究结果表示,双恒星会震动环绕在它周围的环双星盘,诱导物质朝向位于环中央的新生双恒星塌缩,以喂养这对双星宝宝长大,未来成长为双恒星。高桑博士表示:“在ALMA高解析度观测下,传回了双恒星诞生现场的第一手即时影像,实为前所未见。”

这项以L1551 NE为主题的研究,由高桑繁久所领导,参与者包括中研院天文所、日本国立天文台、日本法政大学、千叶大学、香港大学等,综合了ALMA观测、理论模型、超级电脑运算,未来将成为最新研究趋势的重要参考。

责任编辑:李缘

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