来自年轻恒星的快速移动气体的惊人发现

来自年轻恒星的快速移动气体–位于距离我们400光年的恒星形成区–让天文学家洞悉行星是如何形成的。

一个发光的球,周围环绕着深橙色的小行星,表面有明显的气体向外流。

艺术家’卢比(NO Lupi)的概念,这是一颗炙手可热的三等年轻星 光年 远离狼疮恒星形成区的地球。没有卢皮观测到有尘埃和气体,因此很可能是彗星和小行星形成的候选物。由于围绕它的气体以每秒22公里(2,237英里/小时)的速度从恒星快速流走,因此该恒星还提供了行星系统形成的独特外观。图片通过 剑桥大学天文研究所.

由英国剑桥大学的科学家领导的一组天文学家在2020年11月30日表示,他们’ve discovered 一氧化碳气体 一个年轻的恒星系统以前所未有的速度流动约400 光年 来自地球。他们说,这项发现代表了一个独特的阶段 行星的演变,以前从未出现在年轻的低质量恒星中。

这一发现可能有助于天文学家了解太阳系是如何形成的。

科学家们 最初调查 30颗年轻恒星处于密集的深色恒星形成云中处于相似演化阶段–位于南部星座狼疮狼的方向–因此称为 狼疮星形成区。科学家最初的工作是了解小行星和彗星在行星系统中的形成方式和时间。科学家经常观察到狼疮云中的恒星,因为恒星正在那里活跃地形成。 原星 在发展的各个阶段,都可以观察到其他非常年轻的恒星及其系统。特别是一颗星–被天文学家称为NO Lupi,简称NO Lup–显示出有希望的彗星和小行星形成迹象。但它也显示出一种奇怪:气体从恒星流走。

一般来说,有时会看到气体从年轻的恒星中流出。但是还没有形成彗星和小行星的阶段。因此这种现象–来自恒星的气体成熟到足以拥有彗星和小行星–让天文学家瞥见了他们所做的行星形成过程’t expect.

这些科学家 ’ 发表在 同行评审 日志 皇家天文学会月刊.

NO Lup是一颗普通的恒星,处于比我们的太阳更早进化的阶段。它包含大约70%的太阳质量。根据一个 声明 ,科学家很快发现NO Lup的盘片模糊,质量低。在这项研究的30颗恒星中,它是科学家检测到一氧化碳气体流出的唯一一颗恒星。这个事实可能使他们想知道,例如,这种气体流出是否非常 简要 形成阶段。

此检测是第一次 ALMA望远镜 在智利。仅观察30分钟即可观察到NO Lup供参考,科学家对此检测感到惊讶。

看起来很强壮的年轻人,黑褐色的头发,留着胡须。

约书亚·洛维尔(Joshua Lovell) 博士剑桥大学学生’英国天文学研究所是该研究的主要作者。图片通过 天文研究所。

约书亚·洛维尔(Joshua Lovell) 博士剑桥大学学生’s Institute of Astronomy and lead author on the research, told 地球天空 :

在我们的调查中,我们观察了另外29个与NO Lup相似的年龄和演化阶段的恒星。但是,只有一颗恒星被观测到有气体。考虑到他们的年龄,这意味着我们目睹的事件一定是罕见的。如果没有像ALMA这样灵敏的仪器,或者以前的对年轻恒星及其盘的研究(作为我们的研究基础),这一切都不可能实现。

一氧化碳气体的存在并不是NO Lup唯一唯一且罕见的事情。进一步检查发现,气体以前所未有的22公里/秒(2,237英里/小时)的速度从恒星中流出,这个数字是通过对 格兰特·肯尼迪 ,沃里克大学皇家学会大学研究员。肯尼迪在声明中说:

我们找到了一种简单的解释方法:通过对气环建模,但又给气一个额外的向外踢。其他模型也曾被用来解释机制类似的年轻碟片,但这种碟片更像是碎片碟,我们以前从未见过风。我们的模型显示,这种气体与以大约22公里/秒的速度从系统中发射出去的情况完全一致,这远高于任何稳定的轨道速度。

Lovell澄清说,物体或气体离恒星越近,绕轨道运行的速度越快,但是气体与NO Lup的距离意味着它不可能处在恒星周围的稳定轨道上,因此必须从系统中流出。他说:

气…被高速从系统中弹出。这使得NO Lup变得独一无二:我们之前从未观测到有彗星和小行星形成的恒星,而且没有气体流出。这表明,可能会在彗星表面被“蒸发”的短时间内产生气体,从而产生大量的一氧化碳。虽然,我们还不能完全解释气体是如何喷射的。

小行星有两个块状的圆形裂片。

在2019年,美国宇航局 ’s 新视野 任务到达 486958 Arrokoth –以前被昵称为Ultima Thule–飞来飞去。在成像 柯伊伯带 对象,科学家发现了证据 升华 –物体从固体到气体的过渡–发生在45亿年前。图片通过 美国宇航局 /约翰·霍普金斯大学应用物理实验室/ SwRI /国家光学天文台。

通过彗星生产一氧化碳 汽化 –当液体变成气体时– or 升华 –当固体先变成气体而没有变成液体时 –而且由于小行星的碰撞,这不是NO Lup独有的。实际上,有证据表明,这些相同的过程可能在我们自己的太阳系形成的早期就已经发生。

在2019年,NASA的 新视野 任务发现了45亿年前升华演化的证据。 486958 Arrokoth –之前被昵称为Ultima Thule,然后才获得官方绰号– 在 the 柯伊伯带 .

由于科学家正在观察而不是发现它们,因此在NO Lup系统中对这些相同过程的检测可能会对科学家了解彗星,小行星和行星(包括我们自己的太阳系中的行星)的演化产生影响。数十亿年后。

底线:年轻恒星意外流动的快速移动的一氧化碳气体–已经有小行星和彗星–可以提供有关行星如何形成的见解。

来源:NO Lup提供的快速CO气体扩散’s类三等星圆盘

通过剑桥大学

 艾米·奥利弗(Amy Oliver)