作者:袁柳 来源:中国科学报 发布时间:2020/11/23 16:00:58
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你见过圆锥形的星云环吗?
蓝环星云谜题破解

 

2014年,由星系演化探测器 GALEX观测到的蓝环星云。(图片来源:NASA)

长达16年之久的蓝环星云谜题如今解开了。在最新一期《自然》杂志上,研究者发表了他们关于恒星TYC 2597-735-1的最新发现:笼罩在这颗恒星周围的紫外线环,很可能源自两颗恒星发生的碰撞。

早在2003年前后,美国宇航局(NASA)的星系演化探测器GALEX就在银河中首次发现了神秘的蓝环星云,这颗前所未见的天体一经发现,便引起了不少科学家的关注。这期间,研究者对蓝环星云进行了大量观测,但一直到2013年GALEX退役,研究人员还是未能解释为何人们看到的蓝环星云是这副模样。

在11月《自然》上线的研究中,以加州理工学院为首的研究团队指出,两颗恒星的碰撞孕育出新的恒星,而如今人们观测到的恒星周围的星云,就是这场碰撞留下的证据。也就是说,现在人们看到的恒星,伴随着它最初来到这个世界时产生的印记。

“这是一个有趣的研究对象,一旦搞清楚,可以很快发出研究”,参与此次研究的克里斯托弗·马丁(D. Christopher Martin)在加州理工学院任职,此前他是GALEX的首席研究员。

据《科学》报道,在近期举行的线上电话会议中,马丁介绍了更多研究细节。包括星云中的环形物其实由两个圆锥状的爆炸物组成,其中一个以每秒400公里的速度向地球方向移动,另一个则以相同的速度远离我们。

另外,这颗恒星缺乏氢燃料,这意味着它可能已经“上了年纪”。但蓝环星云也散发出大量的红外光,这表明其周围有一圈炽热的尘埃盘——这意味着它可能还很年轻。

面对一系列互相矛盾的信息,研究团队又邀请到哥伦比亚大学的理论物理学家布莱恩·梅茨格(Brian Metzger)合作,梅茨格指出,团队观测到的可能是一场新鲜的合并事件——这场合并可能仅仅发生在几千年前。

通常情况下,恒星合并产生的爆炸碎片会盖住恒星,因此观察者无法看到第一现场。而在GALEX的观测中,研究者抓住了碎片云开始变稀薄的时机,此时已经能观测到刚刚合并产生的恒星。

如此一来,所有看似矛盾的观测数据就解释通了。马丁等人与加州大学伯克利分校的研究者合作,建立了相匹配的恒星演化模型:

一颗太阳般的恒星燃尽所有氢燃料后开始膨胀,另一个在轨道上运行的较小恒星虹吸掉前者的部分外层物质,这些物质沉降、围绕到较小恒星的吸积盘。较小恒星盘旋着与膨胀的大恒星融为一体,产生爆炸物,但小恒星的吸积盘起到了缓冲作用,爆炸物因此被分成了两个圆锥形的碎屑堆,一个指向地球,另一个则相反。

而当圆锥体和恒星之间存在的气体云撞击时,爆炸物碎屑中的氢分子会被加热,随着紫外线散发出荧光。

一直以来,人们对恒星合并的过程知之甚少,但许多恒星的产生正是源于双星合并,这种合并可能是无数新恒星诞生的关键因素。研究者指出,解开蓝环星云的产生之谜,有助于人们更好地理解恒星合并。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-020-2893-5

 
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