大質量新生恆星也有旋轉噴流

大致上,大恆星的誕生故事有點類似,一開始,有個巨大的氣體塵埃雲,然後雲因為本身的重力而收縮,於是變得更小而且稠密,旋轉也越來越快,因為一直轉動,雲也開始漸漸變成了扁平的盤。接著,雲中心的氣體還會再繼續崩塌,就這樣成為了恆星,另外,它也有兩道氣體噴流,以彼此相反的方向朝外吹,吹到太空中。這些噴流的旋轉方向和新生恆星的旋轉方向相同,相對於盤面,則是垂直的。

類似這樣還在初生階段的恆星,也叫做原恆星。目前天文學家已經看到過滿多的原恆星了,原恆星們總是有旋轉盤在環繞、也都會朝太空噴出氣體噴流,但有個問題是:當氣體雲越變越小,無論是收縮或轉動速度,應該都會越來越快。不過,多數恆星直到後來,都還是轉得慢慢的,到底旋轉能量跑哪兒去了呢?

現在天文學家透過ALMA研究獵戶座星雲中一個質量很大的新生恆星後,把這個謎底揭曉了。因為擁有敏銳視力的ALMA,可以詳細地研究新生恆星的噴流,於是天文學家藉由ALMA就能發現到,原來噴流本身也是在旋轉的,並且氣體噴流的旋轉方向與盤的旋轉方向是相同的。顯然,大量的旋轉能量最後都跑到那兩道噴流裡面去了。所以,這樣的解釋也讓我們了解,為什麼新生恆星到後來旋轉都是慢慢的。

最新ALMA觀測顯示,噴流在構造上和澆花水管有點類似(不是實心而是空心)。還有,氣體噴流的源頭也並不是恆星所在的(中心)位置,而是在比較外側一點的收縮盤的表層。這表示噴流是由磁力和離心力產生的(顧名思義,離心力就是高速「離心脫水機」產生的那種能把衣服甩到脫水槽壁面上的那種力)。

其他天文學家在質量較小的恆星上也發現了噴流在轉動的證據(參考另一篇新發現:「噴流在轉!把恆星形成的「旋轉木馬」問題解決了」)。所以我們知道,所有新生恆星,無論大小,可能都有旋轉噴流。這個新發現讓天文學家對質量無論小或大的恆星如何誕生,都掌握到更多的細節!

發現了什麼?

ALMA研究的這個巨型新生恆星被稱為「獵戶座KL源第I號」。位置在大家相當熟悉的「獵戶座星雲」的一個巨大恆星形成區裡,距離地球大約1400光年。這個巨型新生恆星最後可能會變得比我們的太陽還大好幾倍。現在的它仍然裹在一盤濃密正在收縮轉動的氣體塵埃裡面。從地球上的角度看,這個氣體塵埃盤幾乎是側面朝向我們。也因為如此,所以ALMA剛剛好能很詳細地研究它的兩道垂直噴流。

誰發現的?

利用ALMA觀測了「獵戶座KL源第I號」這個大質量新生恆星的,是一位日本的天文學家,廣田朋也。廣田老師在日本國立天文臺(英文縮寫名稱是NAOJ)擔任助理教授。他率領的這組天文團隊是由日本、韓國和荷蘭同事組成。這組天文學家把研究新發現發表在《自然天文學》這本專業雜誌上。

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