天文學(xué)家在另一個(gè)星系中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)圍繞恒星運(yùn)行的圓盤

天文學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)由塵埃和氣體組成的擴(kuò)展盤的跡象，它們?cè)趪@一顆遙遠(yuǎn)的恒星的軌道上旋轉(zhuǎn)。

雖然這種現(xiàn)象是恒星及其行星系統(tǒng)發(fā)展的正常階段，但這一發(fā)現(xiàn)之所以如此壯觀，是因?yàn)檫@是我們?cè)诹硪粋€(gè)星系之外的整個(gè)星系中首次看到的恒星。

該功能是在大麥哲倫星云，一個(gè)矮星系一些179,000光年遠(yuǎn)離銀河系。而且，盡管假設(shè)恒星形成過(guò)程是普遍的似乎是常識(shí)，但我們以前無(wú)法在我們的家鄉(xiāng)銀河系之外觀察到它們的變幻莫測(cè)。

“當(dāng)我第一次在ALMA數(shù)據(jù)中看到旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的證據(jù)時(shí)，我簡(jiǎn)直不敢相信我們已經(jīng)檢測(cè)到了第一個(gè)銀河系外吸積盤，這是一個(gè)特殊的時(shí)刻，”天文學(xué)家安娜·麥克勞德（Anna McLeod）說(shuō)英國(guó)杜倫大學(xué)（Durham University）的研究結(jié)果于11月公布。

“我們知道圓盤對(duì)于形成我們銀河系中的恒星和行星至關(guān)重要，在這里，我們第一次在另一個(gè)星系中看到了這一點(diǎn)的直接證據(jù)。

星星誕生于致密的團(tuán)塊在星際空間中徘徊的分子氣體和塵埃云中。當(dāng)一個(gè)團(tuán)塊變得足夠密集時(shí)，它會(huì)在重力作用下坍塌;旋轉(zhuǎn)時(shí)，它開(kāi)始從周圍的云層中吸收更多的物質(zhì)。不過(guò)，這種材料不會(huì)像以前那樣落在原恒星上。它圍繞恒星的赤道排列成一個(gè)圓盤，并以更可控、更穩(wěn)定的流落到它上面，就像水流進(jìn)入下水道一樣。

一旦恒星完成形成，剩下的圓盤就會(huì)留在那里，聚集在一起形成行星系統(tǒng)的所有其他元素：行星、小行星和流星、彗星、塵埃。這就是為什么太陽(yáng)系的行星或多或少在一個(gè)平面上圍繞太陽(yáng)運(yùn)行。我們自己就像在太陽(yáng)早餐的剩菜上生長(zhǎng)的有知覺(jué)的霉菌。

阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）是一種強(qiáng)大的射電望遠(yuǎn)鏡，已經(jīng)成像相當(dāng)多的此類磁盤在整個(gè)銀河系中，處于不同的發(fā)展階段;有些有明顯的間隙，這些間隙被認(rèn)為是由行星在軌道運(yùn)行時(shí)聚集在一起而清除的。但是，事情離得越遠(yuǎn)，即使有強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，也就越難解決。

麥克勞德和她的同事們開(kāi)始了尋找銀河系外恒星盤的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)多單元光譜探測(cè)器（繆斯）儀器在甚大望遠(yuǎn)鏡上在一個(gè)名為HH 1177的系統(tǒng)中揭示了噴氣式飛機(jī)的跡象.

這些也是一個(gè)恒星形成的特征：一些圍繞形成恒星旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)沿著其磁力線被帶到兩極，在那里它以強(qiáng)大的噴流形式發(fā)射到太空中。

研究人員想看看他們是否能在恒星形成的塵土飛揚(yáng)的中心發(fā)現(xiàn)這個(gè)圓盤，所以他們用ALMA來(lái)尋找旋轉(zhuǎn)的跡象。這可以從光源被推向我們時(shí)光波長(zhǎng)被縮短的方式中看出，而當(dāng)光源被拉開(kāi)時(shí)，光的波長(zhǎng)被拉長(zhǎng)。

“光的頻率會(huì)根據(jù)發(fā)出光的氣體朝向我們或遠(yuǎn)離我們的速度而變化，”天文學(xué)家喬納森·亨肖（Jonathan Henshaw）解釋說(shuō)英國(guó)利物浦約翰摩爾斯大學(xué)?！斑@與救護(hù)車警笛的音調(diào)在經(jīng)過(guò)您時(shí)發(fā)生變化并且聲音的頻率從高到低時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象完全相同?！?/p>

有趣的是，ALMA數(shù)據(jù)顯示了這種輪換的明顯跡象。研究小組的分析顯示，這顆恒星非常年輕且巨大，仍然以周圍的圓盤為食。這是很正常的。但它與在銀河系中發(fā)現(xiàn)的原恒星盤之間存在差異：HH 1177盤可以在光學(xué)波長(zhǎng)中看到。

研究人員解釋說(shuō)，與大麥哲倫星云中的星際環(huán)境有關(guān)。那里的灰塵要少得多;因此，HH 1177恒星并不像年輕而巨大的銀河系恒星通常那樣籠罩在物質(zhì)幕下。

這使得這一發(fā)現(xiàn)成為研究恒星在不同環(huán)境中如何形成的重要發(fā)現(xiàn)，而且研究這些環(huán)境對(duì)恒星形成的一般限制。

“在天文設(shè)施方面，我們正處于一個(gè)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，”麥克勞德說(shuō).“能夠研究恒星是如何在如此令人難以置信的距離和不同的星系中形成的，這是非常令人興奮的。

該研究已發(fā)表在自然界.

本文最初于 2023 年 12 月發(fā)布。

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