美宇航局觀測到星際云中幼年恒星誕生

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　　美國宇航局科學(xué)家正像“星際助產(chǎn)士”一樣仔細(xì)監(jiān)測一顆局部仍然處在“星際云襁褓”中的幼星。天文學(xué)家用來自3個(gè)環(huán)繞軌道運(yùn)行的X射線望遠(yuǎn)鏡的綜合數(shù)據(jù)，極其罕見地發(fā)現(xiàn)了伴有新恒星形成的強(qiáng)大現(xiàn)象。
3 c! U6 v; w- k" D$ y1 q　　美國宇航局正在監(jiān)控“獵戶座V1647”恒星，已觀測到強(qiáng)烈磁場驅(qū)使氣流來到這顆恒星的表面，這些廣闊區(qū)域被氣流加熱到數(shù)百萬度，這使這顆新恒星快速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱點(diǎn)釋放出X射線。這顆新恒星爆炸時(shí)X射線能量將使它增亮100倍。
　　2004年1月，天文學(xué)家在一次爆炸的頂點(diǎn)附近最先注意到這顆幼恒星。這次爆炸讓這顆新恒星變得異常明亮，以至于照亮一個(gè)現(xiàn)在被稱為“麥克尼爾恒星云”的圓錐形塵埃。這顆新恒星和這個(gè)星云距獵戶恒星座約1300光年。天文學(xué)家很快確定了獵戶座V1647是顆原恒星，這是一個(gè)局部依然處在星際云襁褓中的幼星。
　　這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心天體物理學(xué)家浜口賢治(Kenji Hamaguch)表示：“根據(jù)紅外線研究，我們推測這顆原恒星的年齡不到100萬年，甚至更年輕。”原恒星還沒有進(jìn)化出像太陽一樣的正常恒星產(chǎn)生能量的能力。太陽能把氫和它核心的氮結(jié)合在一起。對獵戶座V1647星來說，接下來還需數(shù)百萬年才能進(jìn)入這個(gè)階段。在此之前，這顆原恒星只能靠持續(xù)不斷落到它表面的氣體所釋放的熱能發(fā)光，其中多數(shù)氣體源自一個(gè)環(huán)繞恒星旋轉(zhuǎn)的盤狀區(qū)域。
) g, H5 B7 \4 A: C% n4 ?3 O/ m　　大部分獵戶座V1647星很可能只有太陽的80%，但它的低密度使其膨脹后比太陽大近5倍。紅外線測量結(jié)果顯示，這顆恒星表面大部分地區(qū)的溫度是約6400華氏度(約合3500攝氏度)，其中約三分之一地區(qū)比太陽冷。但在2003年爆炸期間，這顆原恒星X射線的亮度增加100倍，同時(shí)發(fā)射X射線地區(qū)的溫度達(dá)到約9000萬華氏度(約合5000萬攝氏度)。
　　2008年又發(fā)生一次爆炸，2012年7月13日又爆發(fā)一次。爆炸時(shí)，光和紅外線波長的亮度變化很可能是由這顆原恒星主要能量來源的變化造成的。由于光和紅外線發(fā)生變化后X射線的亮度馬上發(fā)生改變，所以高能發(fā)射物必然和亮度的增大有關(guān)。
　　這項(xiàng)研究負(fù)責(zé)人之一喬爾-卡斯特納表示：“考慮到獵戶座V1647星比太陽大約5倍，快速旋轉(zhuǎn)證實(shí)了我們正在觀察一顆年幼恒星將它自己拉到一起的過程。”X射線的周期性變化表示這顆恒星熱區(qū)外貌的變化和消失。
　　這些研究人員說，這個(gè)最符合觀測結(jié)果的模型包括兩個(gè)亮度不等、位于這顆恒星兩端的熱點(diǎn)。他們認(rèn)為這兩個(gè)熱點(diǎn)變成太陽大小、形如薄烤餅的地區(qū)，但更南方的熱點(diǎn)亮度高出約5倍。這些熱點(diǎn)代表了在磁力作用下將盤狀區(qū)域的吸積氣流送到這顆幼恒星表面的足跡。
　　為了達(dá)到和X射線發(fā)射有關(guān)的高溫，物質(zhì)必然以約每小時(shí)450萬英里的速度撞到這顆原恒星上。結(jié)果，這些熱點(diǎn)達(dá)到的溫度比這顆恒星其他所有地方都高約1.3萬倍。這顆恒星以及圍繞它運(yùn)轉(zhuǎn)的盤狀區(qū)域擁有磁場。由于這顆恒星比盤狀區(qū)域旋轉(zhuǎn)得快，于是這些磁場發(fā)生扭曲，像一根繃緊的橡皮筋一樣儲存能量。這個(gè)亂成一團(tuán)的磁場重新調(diào)整進(jìn)入一個(gè)更穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，就會以強(qiáng)烈爆炸的形式突然釋放出儲存的能量。這個(gè)叫“磁場重聯(lián)”的過程還為太陽X射線耀斑提供了動力。
& Y! f4 A4 h2 }　　雖然這些物理過程可能十分類似，但它們的時(shí)間尺度卻存在顯著差別。一個(gè)太陽耀斑的X射線最大產(chǎn)量只能持續(xù)不到數(shù)分鐘。獵戶座V1647星的爆炸持續(xù)數(shù)年。相比之下，記錄在案的最強(qiáng)太陽耀斑是2003年11月4日爆發(fā)的X28級太陽耀斑。浜口賢治推斷，獵戶座V1647星當(dāng)前爆炸所產(chǎn)生的穩(wěn)定的X射線亮度比這個(gè)太陽耀斑的峰值亮度高出數(shù)千倍。
8 C1 S! r4 G& x5 d0 p2 t8 N　　什么造成這顆恒星的爆炸呢？天文學(xué)家現(xiàn)在還不知道。他們猜想，盤狀區(qū)域外面部分的氣體以內(nèi)在方式逐漸建造了更接近這顆恒星的內(nèi)側(cè)盤狀區(qū)域。非?；钴S的磁力只是在達(dá)到極限時(shí)才被打開，但一旦它這樣做了，氣體就會迅速流到熱點(diǎn)，產(chǎn)生X射線。wc;gpisngjxc
* k: P. L0 ?6 V; c! q　　隨著獵戶座V1647星的爆炸，天文學(xué)家正用錢德拉、朱雀和X射線多鏡片-牛頓望遠(yuǎn)鏡觀測一顆太陽一樣、處在“嬰兒期”的恒星情況