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美丽的星云,暴力的历史:星际冲突解开恒星之谜

【摘要】 当天文学家在令人惊叹的气体和尘埃云的中心看到一对恒星时,他们感到惊讶。恒星对通常非常相似,就像双胞胎一样,但在高清148937中,一颗恒星看起来更年轻,并且与其他恒星不同,具有磁性。欧洲南方天文台(ESO)的新数据表明,该系统最初有三颗恒星...

当天文学家在令人惊叹的气体和尘埃云的中心看到一对恒星时,他们感到惊讶。恒星对通常非常相似,就像双胞胎一样,但在高清148937中,一颗恒星看起来更年轻,并且与其他恒星不同,具有磁性。欧洲南方天文台(ESO)的新数据表明,该系统最初有三颗恒星,直到其中两颗发生碰撞并合并。这一暴力事件创造了周围的乌云,并永远改变了系统的命运。

“在进行背景阅读时,我对这个系统看起来多么特别感到震惊,”智利ESO的天文学家阿比盖尔·弗罗斯特(Abigail Frost)说,该研究的主要作者今天发表在《科学》杂志上。这个名为HD 148937的系统位于距离地球约3800光年的诺玛星座方向。它由两颗比太阳大得多的恒星组成,周围环绕着一个美丽的星云,一团气体和尘埃云。“围绕两颗大质量恒星的星云是罕见的,这真的让我们觉得这个系统中必须发生了一些很酷的事情。当查看数据时,冷静感只会增加。

“经过详细的分析,我们可以确定这颗质量更大的恒星看起来比它的伴星年轻得多,这没有任何意义,因为它们应该同时形成!”弗罗斯特说。年龄差异——一颗恒星似乎比另一颗至少年轻150万年——表明一定有什么东西使这颗质量更大的恒星恢复了活力。

另一个谜题是围绕恒星的星云,被称为NGC 6164/6165。它有7500年的历史,比这两颗恒星都年轻数百倍。该星云还显示出非常大量的氮、碳和氧。这是令人惊讶的,因为这些元素通常被预期在恒星内部深处,而不是在恒星外部;就好像某种暴力事件使他们自由了一样。
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为了解开这个谜团,该团队从PIONIER和GRAVITY仪器中收集了九年的数据,这两台仪器都在位于智利阿塔卡马沙漠的ESO超大望远镜干涉仪(VLTI)上。他们还使用了ESO的La Silla天文台的FEROS仪器的档案数据。

“我们认为这个系统最初至少有三颗星;其中两颗必须在轨道上的某一点靠得很近,而另一颗恒星则相距更远,“比利时鲁汶大学教授、观测结果的首席研究员Hugues Sana解释说。“两颗内部恒星以一种猛烈的方式合并,形成了一颗磁性恒星,并抛出了一些物质,从而形成了星云。更遥远的恒星与新合并的现在具有磁性的恒星形成了一个新的轨道,形成了我们今天在星云中心看到的双星。

“早在2017年,当我研究欧洲航天局的赫歇尔太空望远镜获得的星云观测结果时,合并的情景就已经在我的脑海中了,”合著者Laurent Mahy补充道,他目前是比利时皇家天文台的高级研究员。“发现恒星之间的年龄差异表明,这种情况是最合理的情况,并且只有用新的ESO数据才能显示出来。

这种情况也解释了为什么系统中的一颗恒星是磁性的,而另一颗不是——这是在VLTI数据中发现的HD的另一个特殊特征148937。

与此同时,它有助于解开天文学中一个长期存在的谜团:大质量恒星如何获得它们的磁场。虽然磁场是像太阳这样的低质量恒星的共同特征,但更大质量的恒星不能以同样的方式维持磁场。然而,一些大质量的恒星确实是有磁性的。

一段时间以来,天文学家一直怀疑,当两颗恒星合并时,大质量恒星可能会获得磁场。但这是研究人员首次发现这种情况发生的如此直接的证据。就HD 148937而言,合并一定是最近发生的。“与恒星的寿命相比,大质量恒星中的磁性预计不会持续很长时间,因此我们似乎在它发生后不久就观察到了这一罕见的事件。弗罗斯特补充道。

ESO的超大望远镜(ELT)目前正在智利阿塔卡马沙漠中建造,这将使研究人员能够更详细地了解系统中发生的事情,并可能揭示更多的惊喜。


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最后编辑: 2024-7-25
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