天文学家观测到超大恒星形成机理

天文学家观测到超大恒星形成机理

天文学家最新观测显示，一颗体积巨大、超大质量恒星在生命早期阶段周围环绕着一个灰烬吸积盘，这表明超大质量恒星和小型恒星的形成机理都是一样的。

这颗恒星仅有6万年的历史，与46亿年“高龄”的太阳相比，它只是一个宇宙婴儿。但是它的质量是太阳的20倍，其周围环绕着灰烬吸积盘，这与体型较小、处于生长期的小恒星相似。

美国密歇根州立大学的斯蒂芬-克劳斯(Stefan Kraus)负责这项研究，他指出：“我们的最新观测显示这颗20倍太阳质量的恒星周围环绕着吸积盘，这表明大质量恒星和小质量恒星的形成模型如出一辙。”

天文学家使用欧洲南方天文台甚大望远镜干涉仪对年轻超大质量恒星“IRAS 13481-6124”进行了红外观测，该恒星距离地球1万光年，位于人马座。

IRAS 13481-6124恒星和周围灰烬吸积盘的模拟图

克劳斯和同事近期使用增强性红外干涉测量技术对IRAS 13481-6124进行扫描时发现灰烬痕迹，他们发现该恒星周围存在一个直径为130个天文单位（195亿公里）的吸积盘。1个天文单位是指地球与太阳之间的距离，该数据为1.5亿公里（0.93亿英里）。目前，这项研究发表在7月15日出版的《自然》杂志上。

数十年以来，天文学家已证实像太阳这样的低质量恒星是通过气体和灰烬盘状结构逐渐质量堆积形成的，通常按照这种模式形成的低质量小恒星质量最多不会超过太阳的10倍。

早期的预测数据显示，较大质量恒星的恒星风和释放的放射线压力可能会阻止吸积盘中物质的交汇流入，这意味著超大质量恒星与小恒星的形成机理不同，存在著某些特殊的形成机理，比如：吞并质量较小的恒星。

克劳斯带领研究小组进行的这项最新研究表明超大质量恒星归根结底是通过吸积盘形成的，尽管研究并未实际观测到。

克劳斯在一項聲明中稱，這是我們第一次描述超大質量年輕恒星周圍吸積盤內部區域，該研究證實所有的恒星形成機理都一樣，無論它們的質量大小。

在這項最新研究中，研究人員觀測了IRAS 13481-6124恒星吸積盤的溫度變化，越接近恒星的吸積盤區域，其溫度就越高。同時，他們在該恒星和環繞吸積盤之間還發現一個無灰塵區域，暗示著該恒星釋放的能量對最接近的灰塵分子進行了蒸發，這一現象也同樣存在於較小質量的恒星。

其它的天文測量顯示，IRAS 13481-6124恒星兩極末端釋放的氣體噴射流與吸積盤呈垂直角度，侵襲著恒星附近的氣體雲。克勞斯說：「像這樣的噴射流普遍存在於較低質量的年輕恒星周圍，並且這些恒星周圍也存在著類似的吸積盤結構。」

這項研究的觀測數據證實這顆超大質量恒星吸積盤的大小與恒星的亮度有關，這一現象與小質量恒星相吻合。表明超大質量恒星與較低質量恒星的物理形成過程是相同的。

德國斯圖加特大學天文學家漢斯-津內克(Hans Zinnecker)說：「這項發現從技術和科學角度都具有重大意義！目前尚存在置疑的是更大質量的超大恒星(太陽質量的50倍或者100倍)，是否也存在著這一現象。」