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    真實版“星球大戰”:引力作用致恒星系統崩潰

    類別:社會新聞發布人:聯迪發布時間:2017-03-24

    據國外媒體報道,近日,美國航空航天局(NASA)的哈勃太空望遠鏡揭示了一場真實版的“太空戰爭”。研究者發現,在大約1400年時,獵戶座大星云內一群恒星陷入了一場毀滅性的?;?。在這場由引力作用主導的“戰爭”中,該恒星系統分崩離析,最終至少有3顆恒星從不同方向被推擠了出去。

    NASA的哈勃太空望遠鏡拍攝的圖片中,可以看到中心處的獵戶四邊形星團(Trapezium Cluster)。該星團上方的方框顯示了正文中提到的3顆恒星的位置。

    NASA稱,這些恒星在數百年時間里都未被人類注意到。然而,過去幾十年中,其中兩顆恒星穿過了獵戶座大星云的濃密塵埃,在紅外線和無線電波觀測中被發現。

    觀測結果顯示,這兩顆恒星彼此以極高的速度相互遠離。至于兩顆恒星的起源,天文學家還無法給出確定的解釋。研究者追溯了兩顆恒星過去540年里在同一位置的變化情況,指出它們曾經屬于一個已經消亡的多恒星系統。

    不過,研究者計算發現,推動這兩顆恒星向外移動的能量,與兩顆恒星的能量之和并不相符。他們推測,至少存在另一個天體,“劫掠”了這兩顆恒星的部分能量。在哈勃太空望遠鏡的幫助下,天文學家找到了該問題的答案——第三顆逃逸的恒星。

    天文學家回溯了這顆新發現恒星的路徑,發現它與前兩顆恒星在540年前處于相同的位置。這三顆恒星位于名為“克萊因曼-洛星云”(Kleinmann-Low Nebula,簡稱KL星云),由年輕恒星組成的小區域內,靠近獵戶座星云復合體中心,距離地球約1300光年。

    這三顆恒星均以極快的速度“逃離”KL星云,最高速度幾乎是該星云內大部分恒星的30倍。根據計算機模擬結果,天文學家認為這種引力“拔河”應當發生在年輕的恒星群中,其中擠滿了新形成的恒星。

    “但我們還未觀察到太多的例子,特別是在非常年輕的恒星群中,”研究者盧曼(Luhman)說,“獵戶座大星云周圍可能存在另外的、之前從星云中被噴射出來的幼年恒星,現在它們正以極快的速度進入太空?!?

    研究團隊的結果發表在2017年3月20日的《天體物理學研究通訊》(The Astrophysical Journal Letters)上。作為太空望遠鏡科學研究所(Space Telescope Science Institute)國際團隊的一員,盧曼原本是要在獵戶座大星云中尋找自由漂浮的行星,無意中卻發現了這第三顆恒星,并稱之為“源x”(source x)。

    一個恒星系統崩潰的過程。左圖:多恒星系統的成員彼此圍繞運行;中圖:其中兩顆恒星相互靠近;右圖:軌道相互靠近的恒星最終或者融合,或者形成緊密的雙星。這一事件釋放出巨大的引力能,將系統中其他所有的恒星推擠出去,這在右圖中也有體現。

    哈勃太空望遠鏡拍攝的獵戶四邊形星團圖片,該星團在1617年2月4日時由伽利略首次發現。

    該團隊利用哈勃太空望遠鏡第三代廣域照相機的近紅外線視野進行了此次觀測。在分析中,盧曼將2015年拍攝的紅外圖片和1998年利用近紅外線照相機和多目標分光儀(NICMOS)獲得的紅外線觀測結果進行了對比。

    盧曼指出,相比周圍的恒星,源x在17年間已經顯著改變了位置,表明它的移動速度非???,大約為每小時13萬英里(約合21萬公里)。天文學家又回顧了該恒星此前的位置,模擬出它在過去時間里的移動路徑。盧曼發現,在1470年代時,源x在KL星云中的最初位置很接近另外兩顆逃逸的恒星——貝克林-諾伊格鮑爾天體(Becklin-Neugebauer,簡稱BN天體)和“源I”(source I)。

    BN天體在1967年的紅外線圖片中首次被發現,但是其快速運動直到1995年才被探測到,當時天文學家用無線電波觀測方法測量出它的速度接近每小時10萬公里。源I的速度大約為每小時3.5萬公里。

    源I只在無線電波觀測中被探測到,因為它被濃密的塵埃覆蓋,絕大部分可見光和紅外線都被遮擋。盧曼稱,這三顆恒星就像是參與到一場“引力彈球”的游戲中,最終被迫離開原來的恒星群。

    當一個多恒星系統崩潰時,經?;岢魷至嬌藕閾且貧錳拷?,最終融合或形成一個緊密的雙星。無論是哪種情況,都會釋放巨大的引力能,將系統中所有其他的恒星推擠出去。這種能量事件還產生了大量的物質噴流。在NICMOS的圖像中,這些物質呈現手指狀,從被遮擋的源I恒星位置噴流而出。

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