Protostars can siphon material from far away

当恒星诞生时,它们是在分子云中形成的。天文学家长期以来一直认为,“cr che”提供了原恒星形成所需的所有营养物质。然而,事实证明它们从巢外得到帮助。

马克斯普朗克地外物理研究所的科学家们在《天文学与天体物理学》杂志上发表了一项新研究,深入研究了恒星诞生过程中飘带和细丝的作用。可以把它们想象成从恒星托儿所内部延伸出来的通道,有时延伸到10,000天文单位(约0.15光年)。研究小组发现了这些流光和细丝与恒星形成活动之间的联系。从本质上讲,这些流带提供了一个恒星形成的圆盘,上面有新鲜的气体,在婴儿恒星成长的过程中滋养它。

关于恒星诞生的标准故事是这样的:凉爽、密集的分子云是恒星的结晶。物质开始优先地聚集在云的一部分。这些云主要是氢,但也含有其他元素。例如,超新星爆炸会在附近的分子云中播下重元素(如铁)的种子。

随着云的收缩,它自身的重力会吸引越来越多的物质。最终,在“密度过大”的区域,温度和压力变得足够高,一颗原恒星开始发光。它继续增长,吸引越来越多的物质。在某一时刻,核聚变在该区域的核心开始,这就是恒星诞生的时候。

整个过程需要数百万年,还涉及到磁场和其他因素。然而,当天文学家在恒星诞生区域注意到奇怪的流光和细丝时,他们想知道它们在这个过程中扮演了什么角色。他们还推测了这些结构的起源。

由博士生玛丽亚·特蕾莎·瓦尔迪瓦·梅纳领导的一个马克斯普朗克研究小组,专注于天空巴纳德5区的一颗特别有趣的恒星。这是一个位于英仙座方向的分子云。这个区域实际上有几颗原恒星,但其中一颗有两条细丝。

为了了解那里发生了什么,研究小组使用了智利的阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA),以及另外两台望远镜来研究这些细丝。该研究的主要作者Valdivia-Mena说:“我们的目标是追踪气体从包含原恒星的灯丝外部到原恒星盘的旅程,弥合不同规模的恒星形成之间的差距。”

三架不同的望远镜显示,这些流光带正在将较大星云的化学新鲜气体带入诞生包层。ALMA的数据实际上显示了一条流光正进入一颗即将诞生的恒星周围的原恒星盘。这些流光和细丝似乎是恒星形成过程中不可或缺的一部分,它们提供了星云其他部分的物质。

巴纳德5号研究的第二作者Jaime Pineda说:“这些结果非常令人兴奋,因为它们表明恒星形成过程是一个多尺度的过程。”“吸积流和流带将年轻的恒星物体与母云连接起来。这种为年轻恒星提供食物的动态过程甚至可能影响整个圆盘和行星形成过程,尽管我们需要未来的观测来证实这一点。”

不仅仅是恒星受到这些流入诞生云的新鲜气体的影响。它们未来的行星将显示出细丝和流光所产生的化学影响。简单回顾一下,恒星的行星是由原恒星盘中的物质形成的。一般来说,这个原行星盘包含了经过加热处理的物质,这影响了岩石、气体和冰巨行星的形成。

一般来说,盘的内部可能比外部区域有更多的岩石物质。这是因为更高的温度会破坏氢等挥发物,留下更重的物质。外部区域更适合挥发物和冰的存在。这是一般情况,当然,每个系统都有自己的怪癖。

在像巴纳德5这样的星系中,细丝和飘带注入了来自星云其他部分的新鲜物质。这种材料具有不同的化学成分和“指纹”,将在未来的行星上出现。进入的材料实际上是“原始的”。这意味着它没有受到恒星诞生行星的温度、压力和磁场环境的影响。

巴纳德5号上任何新生行星的组成都将带有外来物质的化学指纹。因此,对恒星形成的深入研究是了解其他此类区域的流光和细丝的蓝图。天文学家已经知道,恒星的诞生地是复杂的地方。这些新数据让我们更深入地了解这种复杂性是如何产生的。

Valdivia-Mena说:“我们的研究强调了恒星形成过程中各种尺度的相互联系,强调了这些流对新生恒星演化的深远影响。”