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獵戶座V1647—新生恆星的X射線心跳

2012/08/09 | | 標籤:

科學家Kenji Hamaguchi等人利用歐洲太空總署(ESA)XMM-Newton、美國航太總署(NASA)錢卓(Chandra)和日本朱雀(Suzaku)等三架X射線觀測衛星進行觀測,呈現出一顆年輕類太陽恆星以高速自轉並向外噴濺大量超高溫電漿的劇烈行為。這或許是與太陽類似的恆星誕生時的普遍現象。

這類恆星是從氣體與塵埃組成的星雲中誕生。雲氣受到自身的重力影響而逐漸向內塌縮,在雲氣濃密的中心處形成一個原恆星(protostar,或稱為胎星),原恆星周圍則有氣體塵埃盤環繞。當氣體塵埃盤中的物質以每秒數百公里的高速持續向中心掉落,原恆星因而得以成長成一顆正式的新生恆星。

並不是所有物質都會落往原恆星,有一小部分物質會隨著原恆星南北兩極的噴流被高速向外拋出。這些噴流高度不穩定,其活躍程度便是氣體塵埃盤最內側區域的強烈活動指標。由於中間的原恆星被濃厚的氣體塵埃包覆,不易觀察這個最內側區域的狀況;然而,X射線卻可穿透這個濃密而不透明的區域。因此科學家們利用X射線監測一顆年輕的類太陽恆星,獵戶座V1647(V1647 Ori),企圖重新建構環繞恆星的氣體塵埃盤最內側究竟發生了什麼事。

獵戶座V1647位在距離地球約1300光年遠的麥克尼爾星雲(McNeil’s Nebula)中。Hamaguchi等人利用上述幾架X射線衛星監測兩次跨越數年的爆發事件,一次在2003~2006年,第二次則從2008年迄今未歇。觀察發現這兩次爆發事件中,恆星質量成長速度變快,X射線亮度陡然增加,溫度也劇烈增加至攝氏5000萬度。

Hamaguchi表示:或許是這顆恆星表面的磁場活動製造出超高溫電漿。太陽表面也有類似的磁場活動,但獵戶V1647的狀況卻是連結轉速不同的恆星與塵埃盤的磁場持續扭曲、斷裂、重新連結。引發恆星表面磁場活動的原因也可能是物質堆積到恆星表面所造成的。

此外,Hamaguchi等人還發現另一種規律地重複發生的X射線輻射變動,變動週期約為1天左右。以獵戶V1647的體積大小而言,這種規律的X射線變動,顯示這顆恆星自轉速度異常快速,瀕臨分崩離析的地步。同時,落在恆星表面的物質在恆星表面相反的兩處位置形成扁薄的熱點,隨恆星1天的自轉週期而轉動。Hamaguchi等人看到的規律性X射線變動,就是這些熱點隨恆星自轉,反覆出現或消失在我們視野中的結果。

可是,2004年和現今所觀測到的這個X射線輻射規律心跳,卻不盡相同,顯示這雖然是個雜亂無章的行為,但總歸恆星-塵埃盤系統間的大尺度結構可維持長達數年的穩定狀態,而不至於變化得過於快速。

資料來源:X-raying the beating heart of a newborn star[2012.07.04]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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