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O型星对年轻行星系统的发展造成了严重破坏

2021-06-13 09:50:06来源:

该艺术家的概念在一个巨大的O型恒星周围显示了两个原恒星或原恒星。较近的可能是它的形成行星的尘埃和气体被恒星的辐射吹走了。提出更多建议的人可以保留其制造星球的潜力。

使用ALMA,一组天文学家研究了高度发光的O型恒星与附近原恒星之间的关系,发现在O型恒星0.1光年以内的原恒星注定要在短短一个小时内将尘埃和气体的茧去除。几百万年。

猎户座星云是数百个年轻恒星以及更年轻的原宿星的家园。这些新生系统中的许多将继续发展成行星,而另一些新生系统将被潜伏在附近的巨大O型恒星发出的强烈紫外线辐射炸掉形成行星的尘埃和气体。

来自加拿大和美国的一组天文学家使用“阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列”(ALMA)研究了猎户星云中高亮度O型恒星与附近原恒星之间通常致命的关系。他们的数据表明,距离O型恒星0.1光年(约6,000亿英里)以内的原恒星注定要在短短几百万年内将尘埃和气体的茧去除,这比行星的形成速度快得多。

加拿大国家研究委员会天文学家丽塔·曼(Rita Mann)说:“与我们的太阳相比,O型恒星确实是怪物,它们会发出大量的紫外线,这会对年轻的行星系统的发展造成严重破坏。”以及《天体物理学杂志》上的论文的主要作者。“使用ALMA,我们观察了数十个具有形成行星潜力的胚胎恒星,并且首次发现明显迹象表明原行星盘在邻近大质量恒星强烈的辉光下消失了。”


飞入猎户座星云,ALMA揭示了巨大的恒星,它们冲走了年轻的原行星盘周围形成行星的尘埃和气体。
Rita K.Mann博士;视频和图像由NRAO / AUI / NSF的Brian Kent提供;来自Brian Abbot(AMNH / Hayden)的模型;数据来自Hillenbrand,L.,1997,AJ,113,1733; NRAO / AUI / NSF的Bill Saxton; NASA / ESA,M。Robberto(太空望远镜科学研究所/ ESA)和哈勃太空望远镜猎户座财政部项目组; NASA / ESA哈勃太空望远镜Bally等; Smith等。美国国家航空航天局O’Dell和S.K.黄(水稻大学)

许多(如果不是全部)类似太阳的恒星诞生在拥挤的恒星托儿所中,类似于猎户座星云。在短短的几百万年的时间里,尘埃颗粒和气体储层组合成更大,更密集的物体。如果相对不受干扰,这些系统最终将演变为成熟的恒星系统,并拥有大小不一的行星,并最终逐渐消失,成为银河恒星种群的一部分。

天文学家认为,巨大的星际云及其周围的大量但寿命短的恒星对于这一持续的恒星形成过程至关重要。在生命的尽头,巨大的恒星会爆炸成超新星,向周围区域撒满灰尘和重元素,这些元素将被下一代恒星吸收。这些爆炸还为启动新一轮恒星和行星形成提供了必要的动力。但是,尽管它们仍然闪耀着光芒,但是如果胚胎太阳系离得太近,这些较大的恒星可能对行星而言是致命的。

加拿大国家研究委员会成员詹姆斯·迪·弗朗切斯科(James Di Francesco)表示:“大质量恒星比我们的太阳炽热,发光强度是我们太阳的数百倍。”“他们的高能光子可以通过加热,分解和清除气体来迅速耗尽附近的原行星盘。”

哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)的早期观测显示了猎户座(Orion)的惊人图像。许多人呈水滴状,其尘埃和气体远离附近的大质量恒星。但是,这些光学图像无法显示出存在的尘埃量或尘埃和气体浓度相对于大质量恒星的变化情况。

新的ALMA观测发现了这些以及其他从未成像的原行星,从本质上使该地区发现的原行星盘的数量增加了一倍。ALMA还可以看到它们过去的表面外观,凝视内部深处,以实际测量出这些物体中有多少质量。

将这些研究与夏威夷亚毫米波阵列(SMA)的先前观测结果相结合,研究人员发现,在巨大恒星的极紫外线范围内的任何原恒星都将在很短的时间内破坏其大部分物质盘。在这些近距离区域中的道具仅保留了创建一颗木星大小的行星所需质量的一小部分(一半或更少)。研究人员观察到,在远紫外线为主的区域中,除了0.1光年半径以外,研究人员观察到各种各样的盘状物质,其质量是木星质量的1至80倍。这类似于在低质量恒星形成区域中发现的灰尘量。

“总而言之,我们与ALMA进行的调查表明,极端的紫外线区域不仅不适合居住,而且对行星的形成具有彻底的危害。只要有足够的距离,就有可能找到更舒适的环境。”曼恩说。“这项工作确实是ALMA即将面世的冰山一角;我们希望最终了解像我们这样的普通太阳能系统。”

参与该项目的其他研究人员包括加拿大国家研究委员会的道格·约翰斯通(Doug Johnstone)。哈佛-史密森天体物理学中心的肖恩·M·安德鲁斯(Sean M. Andrews);夏威夷大学的乔纳森·威廉姆斯;科罗拉多大学的John Bally;加州理工学院的卢卡·里奇(Luca Ricci);卫斯理大学的A. Meredith Hughes和加拿大国家研究委员会的Brenda C. Matthews。

国际天文学机构ALMA是欧洲,北美和东亚与智利共和国合作的伙伴关系。EMA代表欧洲代表ALMA的建设和运营,日本国家射电天文台(NRAO)代表北美,日本东日本国家天文台(NAOJ)代表东亚领导ALMA的建设和运营。ALMA联合天文台(JAO)对ALMA的建设,调试和运营提供统一的领导和管理。

出版物:丽塔·K·曼(Rita K. Mann)等人,《猎户座物种的ALMA观测》,2014年,ApJ,784,82; doi:10.1088 / 0004-637X / 784/1/82

研究报告的PDF副本:ALMA对猎户座产品的观察

图像:NRAO / AUI / NSF;萨克斯顿