巨大恆星附近氣體環繞之謎

【正見新聞網2014年03月04日】

美國太空網報導,在過去的幾十年間,天文學家一直好奇為什麼巨大的恆星不會吹走環繞它們的氣體,現在他們終於發現了解釋這些年輕恆星是如何緊抓住氣體環繞物不放的過程。這種恆星類型——質量大約為太陽的10倍,且主要在紫外線光下活躍——在巨大的氣體雲坍塌時開始閃耀,它融合氫和氦,同時點燃恆星的核反應。這項最新的研究顯示即使恆星在發光時,這種氣體吸積的過程仍在繼續,從而抵消了“推動”氣體的恆星輻射。

這個最新的模型揭示了氣體不均勻的落入恆星,同時堆積成螺旋狀的“細絲濃聚物”,因為在這一小片區域存在太多氣體。當恆星沿著螺旋形移動時,這些細絲會吸收恆星釋放出的紫外線輻射,包括環繞著的氣體。一旦吸收過程中止,氣體星雲就會收縮。

“與大多數其它的天文事件相比,從稀薄氣體到密集氣體再回到稀薄氣體的周而復始的轉變過程發生的非常快,”文章研究作者、美國自然歷史博物館天體物理學館館長莫迪凱-馬克·麥克·羅(Mordecai-Mark Mac Low)這樣說道。“我們預測,在短短几十年的時間內將發生可測量到的變化。”

巨大的恆星無論是在活躍期還是死亡之後都頗具影響力。當這樣大小的恆星燃燒完內部的元素,這將引發巨大的坍塌和爆炸,也就是熟知的超新星。這些爆炸會在宇宙裡產生所有比鐵重的元素,使得形成地球和其它多岩石行星變為可能。

年輕的巨大恆星被科學家們密切研究了幾十年,沒有人知道環繞它們的氣體為何沒有被吹走,然而,之前應用的簡單模型暗示著氣體會膨脹和消散。而現在,基於美國國家科學基金會的卡爾·G·央斯基(Karl G. Jansky) 甚大天線陣(VLA)的觀測而建立的新模型暗示著這些恆星附近環繞著很多小的電離氫區域。即使氫熱點已經形成,恆星的這個吸積過程仍會持續進行,這與天文學家預測的背道而馳。利用這個模型,天文學家假定這些氣體會不均勻的落入恆星,從而創造細絲。

研究人員在利用VLA對射手座B2進行了觀測後得出這一結論,射手座B2是距離銀河系中央400光年遠的巨大塵埃氣體雲。在1989至2012年進行的觀測期間,研究人員發現了四處電離氫區域(HII)變得越來越明亮。

“長期趨勢大致相同,也就是HII區域會隨著時間的推移而擴張。”研究帶頭人、艾格尼絲斯科特學院的天文學家克裡斯托弗·德·普利(Christopher De Pree)這樣說道。“但是從細節角度來說,這些區域會時而變亮或者變暗,然後又恢復正常。對它小心的測量將觀察到更加細節化的過程。”這項研究被發表在期刊《天體物理學快報》上。

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