揭秘宇宙奇觀:金牛座新生恒星的神秘噴嚏,或將改寫恒星演化法則

葫蘆科普 2024-04-13 17:16:20

在金牛座星座中,有一顆嬰兒恒星正在“打噴嚏”——這一現象可能解開一個長期存在的宇宙之謎。天文學家們發現了首次已知的嬰兒恒星“打噴嚏”的實例。這種宇宙放電可能發生在幾百年前,揭示了幼星如何在其演化的早期階段排出大部分磁能——這種釋放機制阻止了它們高速旋轉的形態從分裂開來。

想象一下,如果你有一個陀螺,你不斷地旋轉它,它就會越來越快。但是,如果陀螺的形狀不是完美的,或者它受到了某種力量的影響,比如一個突然的推力,它可能會開始搖晃甚至崩潰。恒星的形成和演化過程與此有些類似。在它們的早期,恒星通過引力坍縮形成,並且由于這個過程,它們會以極高的速度旋轉。如果恒星不能找到一種方法來減慢這種旋轉,它們可能會因爲離心力而分崩離析。這就是磁制動和恒星“打噴嚏”現象的重要性所在。

研究人員通過位于智利阿塔卡馬沙漠的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列(ALMA)天文台拍攝的圖像觀察到了這次宇宙噴嚏。ALMA是一個由多個射電望遠鏡組成的陣列,它們協同工作,可以提供關于宇宙中氣體和塵埃雲的詳細信息。這些望遠鏡就像是宇宙的放大鏡,讓科學家能夠觀察到恒星形成的微小細節。

這顆恒星是一顆微弱的嬰兒恒星,嵌入在一個名爲MC 27的密集氣體雲中,距離地球大約450光年,位于金牛座星座。這個宇宙搖籃是一個由氣體和塵埃組成的動蕩環,被稱爲原恒星盤。在這個盤中,不穩定的磁場與氣體相互作用,並間歇性地以氣體和塵埃覆蓋的尖峰和弧線形式爆發出來。這個過程,被稱爲交換不穩定性,推動泄露的物質以大約聲速的速度遠離盤面。

這個“打噴嚏”的過程可以比作一個氣球被吹得越來越大,當它內部的空氣壓力變得太大時,氣球會突然釋放一些空氣,以防止自己爆炸。同樣地,當一個嬰兒恒星的磁場變得太強,可能會對其自身的結構造成威脅時,它會通過一種類似“打噴嚏”的方式來釋放多余的磁能,從而保護自己不受傷害。

“這一發現是出乎意料的,”日本九州大學的天文學家、該研究的主要作者桐田和樹告訴Live Science。而這一發現之所以重要,是因爲它提供了一種全新的視角來理解恒星如何通過釋放磁能來控制自身的旋轉速度。以前的望遠鏡觀測沒有揭示這些奇特的結構,但ALMA的高分辨率觀測能力讓它能夠捕捉到這些細節。這就像是你用肉眼看天空中的星星,可能只能看到一些亮點,但如果你用一個強大的望遠鏡,你就能看清楚每一顆星星,甚至能看到它們的行星系統。

這種間歇性的行爲有助于嬰兒恒星保持其周圍的緊湊盤。想象一下,如果你在旋轉一個裝滿水的桶,而水因爲旋轉得太快速而開始濺出來,你可能會嘗試減慢桶的旋轉速度,以防止水繼續濺出。類似地,當嬰兒恒星的磁場變得太強,可能會撕裂恒星時,它會通過“打噴嚏”來釋放一些磁能,從而減慢自身的旋轉速度,保持穩定。

目前,科學家們還在研究這種“打噴嚏”現象是否普遍存在于所有嬰兒恒星中。如果這是真的,那麽這將對我們理解恒星如何形成和演化産生深遠的影響。例如,如果一個嬰兒恒星在形成過程中經常“打噴嚏”,那麽它可能會比那些不這麽做的恒星更快地形成行星系統。這就像是在烹饪時,如果你經常攪拌你的湯,那麽它可能會更快地達到你想要的溫度和口感。

此外,這種“打噴嚏”現象可能也會影響行星的形成。在我們的太陽系中,行星是從太陽周圍的原行星盤中形成的。如果太陽在它的嬰兒階段經常“打噴嚏”,那麽這可能會改變原行星盤中物質的分布,從而影響行星的形成。這就像是如果你在做一個蛋糕,而你的烤箱溫度不均勻,那麽你的蛋糕可能會在某些地方烤得過熟,而在其他地方卻還是生的。

在未來,科學家們希望能夠更深入地研究這些“打噴嚏”現象,以及它們如何影響恒星和行星的形成。這將需要更多的觀測和理論研究,但隨著技術的進步,我們對宇宙的理解將會不斷深化。就像是在探索一個未知的森林,每走一步,我們都會看到更多的景象,學到更多的東西。隨著時間的推移,我們可能會發現,這些宇宙中的“噴嚏”不僅僅是恒星演化的一個有趣現象,它們可能是宇宙中一個重要的、普遍存在的過程,對我們理解宇宙的工作原理至關重要。

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葫蘆科普

簡介:來自星星的小胖子