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发现 FU Ori 型变星暴食膨胀,解释新生恒星成长谜团

2024-11-02 242

婴儿恒星嗷嗷待哺,但它们整天除了缓缓“吸积”周围物质外,偶尔也会出现“暴食”现象,此时恒星亮度短时间内可较平时增加至少 100 倍,称为 FU Ori 爆发。最近,天文学家幸运地看见了罕见的 FU Ori 型变星暴食,相关数据将能进一步巩固恒星进化理论。

这颗年幼的 FU Ori 型变星名为 Gaia 17bpi,首先由欧洲太空总署的盖亚卫星(Gaia)发现其亮度发生变化。但其实研究人员回溯过去数据时,发现 NASA 的 NEOWISE 卫星在一年半前就偶然发现过这颗恒星变亮,史匹哲太空望远镜(Spitzer Space Telescope,SST)也在 2014 年两度见证这颗恒星亮度爆发,只是当时都没有人注意到。

加上 NEOWISE 卫星和史匹哲太空望远镜丰富的红外数据后,科学家将更进一步了解 Gaia 17bpi。

FU Ori 型变星(猎户 FU 型变星)得名来自该类别始祖:原恒星猎户座 FU (FU Orionis),指一种在光度和光谱会出现极大变化的主序前星(注),如果一颗正在成长中的婴儿恒星突然出现暴食现象:100 年内吃掉大量物质,致使亮度短时间内比平时增加至少 100 倍,这就是 FU Ori 爆发事件。

▲ 婴儿恒星暴食过程。(Source:加州理工学院)

加州理工学院(CalTech)研究主要作者、天文学教授 Lynne Hillenbrand 说,所有恒星在成长中都会经历 10~20 次 FU Ori 事件,只不过爆发阶段总是躲藏在巨大尘埃云背后,我们难以一探究竟。Gaia 17bpi 仅仅是至今发现的第 25 个 FU Ori 型变星,目前只有 10 余个原恒星被观测到发生 FU Ori 爆发现象,甚至 Gaia 17bpi 是第一次让天文学家在红外波段看见 FU Ori 爆发,就知道这种数据有多难收集。

这项新研究详细展示了物质如何在短时间内,从吸积盘跑到恒星周围 1 天文单位的区域,解开年幼恒星演变过程的长期谜团:过去观测表明,婴儿恒星如果都只是缓慢从吸积盘吸取物质,新生恒星最终获取质量只有应得的 1%~10%,其余 9%~99% 生长所需质量从何而来不知道,只有暴食可以解释。

新论文发表在《天体物理学》期刊。

注:主序前星(PMS 星)是恒星处于尚未成为主序星的阶段。
  • NASA Satellites Spot Young Star in Growth Spurt
  • How do stars get so massive? The disks that form them could be to blame
  • Young Star Caught in a Fit of Growth

(首图来源:加州理工学院)

延伸阅读:

  • 天文观测揭露新生恒星暴食成长秘密
2019-03-11 09:31:00

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