恆星寶寶能長大,多謝噴流裡的磁場

玩過磁鐵的話,應該會覺得~~哇,好神奇~~對嗎?磁鐵有力場,但我們看不到。想要看,只能用 間接的方式,例如,可以把鐵屑撒在硬紙板上,然後把磁鐵放在硬紙板下面…… 但磁場不只可以藉由鐵屑的分佈來把它顯現,也可透過「穿過磁場的光」讓它現形。要是有磁場,光就會偏振。偏振過的光,光波不再是朝各個方向均勻地起伏振動,而會是單單朝著一個特定的方向。

想偵測光到底有沒有偏振,可以用特殊儀器來做。臺灣的天文學家李景輝就偵測到了──由恆星 寶寶的噴流所發出的輻射,有偏振。

恆星寶寶,由持續收縮中的氣體塵埃雲團形成,多數情況下,恆星寶寶的周圍環繞著扁平的旋轉 圓盤,通常又以垂直於圓盤的方向,朝相反的兩端,噴出兩條又細又窄的氣體。這叫做噴流。在恆星的噴流裡頭,有一氧化矽分子,發出毫米波的電波輻射,天文學家就用凹瑪去研究這輻射,然後發現,這輻射裡,有偏振。那也很清楚地說明了一件事情:噴流裡,一定有磁場。

雖然,天文學家長期以來一直認為恆星寶寶的噴流一定是靠磁場在帶路的──不然,為什麼即使 在距離恆星寶寶很遠的地方,噴流都能一直維持細細窄窄的呢?但這次,還是第一次有確切的 證據證明磁場存在!這是個重要的發現,因為它幫助天文學家瞭解恆星怎麼形成。

通常在收縮雲團中產生的物質,要落入新形成的恆星裡是非常困難的。因為無論是恆星盤的中 心部分,或是恆星寶寶本身,都在快速地旋轉著。因為快速旋轉,物質倒是比較可能被甩出恆星(而不是掉進去)。

在不明原因下,噴流帶走了大量的轉動能量。就是由於噴流發揮這樣的作用,所以恆星的自轉 速度減慢了,也就能夠吸引更多的氣體,讓恆星寶寶能長大。凹瑪的新發現證明,這作用是磁場 造成的。如果沒有磁場,這些噴流沒辦法一直維持很窄的狀態,而窄度不夠的噴流,就無法把大 部分恆星旋轉的能量帶走!


發現了什麼?

凹瑪的這個觀測指向了英仙座方向,距離地球1000光年遠,一個「恆星寶寶」。恆星寶寶也稱為「原恆星」,原恆星的意思是物質開始聚集,將形成恆星的狀態,也就是恆星的前身。這邊觀測的 恆星寶寶,代號是HH-211,年齡還不到一萬年──對恆星來說,一萬歲,非常年輕!目前它的質量 還只有太陽的二十分之一,但預計再過不久,它的質量就會變很大。恆星將兩條又窄又長的氣 體噴到太空裡,而凹瑪則能偵測這些噴流裡,由一氧化矽分子所發出的毫米波,而且是在滿靠 近恆星的位置──在距離恆星1千億公里的地方。

誰發現的?

凹瑪對這個HH-211的觀測,是由中研院天文所李景輝研究員主導的團隊執行的,團隊成員有臺 灣人也有美國人,其中之一是李景輝指導的臺灣大學畢業生黃翔致(2020年時為美國約翰霍普 金斯大學天文研究所博士候選人)。研究成果在2018年時,在《自然通訊》刊出。

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