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天文学家在恒星形成的云中发现大规模的爆发

通过比较两个不同毫米波长望远镜,ALMA和SMA的观测结果,天文学家注意到恒星形成云中的大量爆发。由于ALMA图像更加敏感,并且显示出更精细的细节,因此可以使用它们来模拟SMA在2015年和2016年可以看到的内容。通过从模拟图像中减去早期的SMA图像,天文学家可以看到有重大变化发生在MM1中,而其他三个毫米源(MM2,MM3和MM4)未发生变化。 ALMA(ESO / NAOJ / NRAO); SMA,Harvard / Smithsonian CfA

天文学家发现了巨大的原恒星系NGC6334I-MM1中的一次非凡的爆发。爆炸明显是由形成星星的巨大气体碰撞到恒星表面引发的,这支持了这样的理论:年轻恒星可以经历强烈的生长喷溅,重塑周围环境。 / em

一个巨大的原恒星,仍然在其紧密堆积的恒星形成的云中栖息,最近咆哮起来,比以前亮了70倍,变暖了恒星托儿所周围的尘埃。一组天文学家通过比较智利阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)的新观测结果与夏威夷亚毫米波阵列(SMA)的早期观测结果,做出了这一发现。

美国国家射电天文观测台(NRAO)的天文学家托德亨特说,“我们非常幸运地发现了这个看似普通的原恒星的这种壮观的变化。”在天体物理学期刊上发表的一篇论文的主要作者Todd Hunter说。 “通过用ALMA和SMA研究这个物体,我们可以看到发生了一些戏剧性的事情,在惊人的短时间内完全改变了恒星的幼儿园。”

这种持续至今的突然转变支持了这样的理论,即年轻的恒星可以经历强烈的生长喷发,非常快速地增亮和重塑周围环境。

2008年,在ALMA时代之前,亨特和他的同事们使用SMA观察猫爪星云的一个小而活跃的部分,这是一个巨大的恒星形成区域,距离地球约5,500光年,位于南部星座的方向天蝎座。这个星云在很多方面与它的北表亲星球,猎户座星云相似,它也充满了年轻的恒星,星团和密集的天然气核心,正在变成恒星。然而猫爪星云正在以更快的速度形成恒星。

ALMA NGC 6334I内部的炽热尘埃图像,这是一颗含有正在经历剧烈增长喷发的婴儿恒星的原子团,可能是由于雪崩的气体落入其表面而引发的。

SMA观测揭示了一个典型的原始星团:一个密集的尘埃和天然气窝藏着几颗仍在生长的恒星。

年轻的星星形成在这些密集的地区,当一口气变得如此密集以至于它们在自身的重力作用下开始崩溃。随着时间的推移,这些新生恒星周围会形成一些尘埃和气体。磁盘有助于将材料导入原恒星表面,帮助它成长。

然而,这个过程可能并不完全缓慢和稳定。天文学家现在认为,年轻的恒星可以经历快速增长的爆发,在这期间它们可以比正常情况变得明亮近100倍,并且超越邻居。这些事件也迅速加热周围的材料,使其从周围的星云中脱颖而出,特别是在毫米波段。

在2015年和2016年对ALMA采取的新观察结果表明,在过去几年中,SMA所观察到的同一个原子团,称为NGC 6334I,在某些时候发生了戏剧性的变化。它现在更加明亮地发光多次,尤其是在毫米波长的光线下。它也采取了完全不同的形状,增长到原来的几乎两倍。这些变化清楚地表明,原始星球正处于巨大增长期的阵痛之中。

天文学家推测,在他的爆发之前,一颗罕见的大块材料被吸入恒星的吸积盘中,造成灰尘和天然气的堵塞。一旦有足够的材料积聚,木质材料就会爆裂,释放大量的气体到成长的恒星上。研究人员认为,这种极端的吸积事件增加了恒星的光度近100倍,加热周围环境,并导致周围的灰尘“发光”明亮。尽管在红外线中观察到类似的事件,但这是第一次在毫米波段识别出这样的事件。

为确保观测结果之间的差异不是望远镜差异的结果,甚至是简单的数据处理误差,Hunter及其同事对ALMA数据进行了重新处理,使其与SMA的能力更加匹配。通过数字减去ALMA数据中的原始SMA数据,天文学家证实了这个原子团簇的重大变化。

“一旦我们确定我们在一个平坦的比赛场地上比较了两组观察结果,我们就知道我们目睹了一个明星成长过程中的一个非常特殊的时刻,”Crystal Brogan说,同时也是NRAO和合着者之一该文件。

此事件的进一步确认来自南非Hartebeesthoek射电天文观测站的补充数据。这个单一的天文台正在监测同一地区来自脉泽的无线电信号。自动发生的宇宙无线电相当于激光,它可以通过宇宙中的各种能量过程驱动,包括迅速增长的恒星的爆发。

Hartebeesthoek天文台的数据显示,2015年初,该地区的脉泽发射急剧急剧增加,仅在第一次ALMA观测之前的几个月。正如天文学家期望看到的,是否有一个原生质体正在经历一次重大的增长突变。

“这些观察结果为这样的理论增加了证据,即恒星形成被一系列动态事件所打断,这些动态事件构成了一颗恒星,而不是平稳的连续增长。”Hunter总结道。 “它还告诉我们,监测无线电和毫米波长的年轻恒星非常重要,因为这些波长使我们能够进入最年轻,最深嵌入的恒星形成区域。在最早阶段捕捉这些事件可能会揭示恒星形成过程的新现象。“

研究:大质量恒星系统NGC6334I-MM1的惊人爆发:毫米连续谱的四倍

资料来源:哈佛 - 史密森天体物理中心