天文學(xué)家終于解開了恒星幾十年來(lái)猛烈噴發(fā)的謎團(tuán)

銀河系中的大多數(shù)恒星只是在做很正常的恒星事情，但有一顆特定的恒星不會(huì)。

這是一個(gè)叫做獵戶座FU的雙星系統(tǒng)，自1936年以來(lái)，它一直在猛烈地噴發(fā)，當(dāng)時(shí)它突然毫無(wú)征兆地爆發(fā)到平時(shí)亮度的1000倍。這在一顆年輕的恒星中從未見過(guò)，天文學(xué)家?guī)资陙?lái)一直對(duì)此感到困惑。

現(xiàn)在，88年后，他們終于有了答案。FU Orionis正在積極地以物質(zhì)流為食 - 并且利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列的觀測(cè)結(jié)果，由國(guó)家射電天文臺(tái)的安東尼奧·黑爾斯（Antonio Hales）領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)直接對(duì)該物質(zhì)流進(jìn)行了成像。

“近100年來(lái)，F(xiàn)U Ori一直在吞噬物質(zhì)，以保持其噴發(fā)。我們終于找到了這些年輕的爆發(fā)恒星如何補(bǔ)充質(zhì)量的答案。黑爾斯 說(shuō).“我們第一次有直接的觀測(cè)證據(jù)證明火山噴發(fā)的物質(zhì)。

這種物質(zhì)是一氧化碳的細(xì)絲，纏繞到FU獵戶座系統(tǒng)的中心恒星中。這條線所含的物質(zhì)不足以為恒星的爆發(fā)提供燃料，因此研究人員認(rèn)為，隨著時(shí)間的推移，這是恒星吸收的更大氣體團(tuán)的尾端或殘留物。

“過(guò)去與更大氣流的相互作用可能導(dǎo)致系統(tǒng)變得不穩(wěn)定并觸發(fā)亮度增加，”黑爾斯 說(shuō).

FU獵戶座位于約1,360光年外的獵戶座。這是一個(gè)由兩顆相對(duì)較小的恒星組成的雙星系統(tǒng)，大約有200萬(wàn)年的歷史。每顆恒星仍在生長(zhǎng)，被一圈塵埃和氣體盤包圍并喂養(yǎng)，這些塵埃和氣體盤繞入其中，以相對(duì)穩(wěn)定的速度緩慢地喂養(yǎng)它的生長(zhǎng)。

盡管獵戶座FU是1930年代觀測(cè)到的第一顆噴發(fā)的同類恒星，但天文學(xué)家此后發(fā)現(xiàn)了其他年輕的，仍在生長(zhǎng)的恒星以同樣的方式運(yùn)行。背后的機(jī)制FUor星星眾所周知，它被認(rèn)為是每顆恒星周圍吸積盤加速質(zhì)量轉(zhuǎn)移的結(jié)果。

黑爾斯和他的同事們的工作表明，情況可能確實(shí)如此——額外的質(zhì)量來(lái)自從星際空間落到圓盤上的物質(zhì)，給這顆小恒星一個(gè)喂食的助推器，使其發(fā)出光和熱的光芒。

他們使用ALMA天線的幾種配置進(jìn)行觀測(cè)，以在一系列空間尺度上對(duì)恒星系統(tǒng)進(jìn)行成像，以繪制一氧化碳流光的形狀和大小。然后，他們采用數(shù)值模擬來(lái)確定飄帶的性質(zhì)、質(zhì)量和轉(zhuǎn)移速率，為FU Orionis注入足夠的能量來(lái)引發(fā)近一個(gè)世紀(jì)（并且還在不斷增加）的發(fā)脾氣。

“我們將觀察到的結(jié)構(gòu)的形狀和速度與下降氣體的軌跡的預(yù)期進(jìn)行了比較，這些數(shù)字是有道理的，”天文學(xué)家Aashish Gupta說(shuō)歐洲南方天文臺(tái)。

額外的物質(zhì)來(lái)自哪里尚不清楚，但它可能來(lái)自原恒星包層的殘余部分，即恒星誕生時(shí)圍繞雙星的物質(zhì)，從郊區(qū)落到圓盤上。

天文學(xué)家認(rèn)為，所有嬰兒恒星都可能經(jīng)歷類似的爆發(fā)事件;發(fā)現(xiàn)是什么觸發(fā)并推動(dòng)了FU Orionis的爆發(fā)，F(xiàn)U Orionis是爆發(fā)嬰兒恒星的原型，可以幫助我們了解這個(gè)過(guò)程如何塑造它們的生長(zhǎng)和進(jìn)化。

“自2012年ALMA首次觀測(cè)以來(lái)，我們一直在研究FU Orionis，”黑爾斯 說(shuō).“終于有了答案，真是令人著迷?！?/p>

該研究已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志.

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