所有恒星都有“孪生同胞”?太阳伴星或存在

[ 录入者:zhangms | 时间:2017-06-17 09:13:14 | 作者:任天 | 来源:新浪科技 | 浏览:1569次 ]

科学家首次发现了涅墨西斯星可能存在于宇宙某处的证据。图中显示了太阳表面活跃的区域。

 一个非常年轻的联星系统无线电图像,其年龄不到100万年,形成于英仙座分子云的一个致密云核(椭圆范围内)之中。

新浪科技讯 北京时间6月16日消息,据国外媒体报道,很长时间以来,科学家一直推测太阳有一颗被称为“涅墨西斯”(Nemesis)的伴星。这是一颗非常暗淡的褐矮星或红矮星,会干扰太阳系以外天体的轨道,增加它们与地球碰撞的几率。

涅墨西斯是希腊神话中复仇女神的名字。有科学家认为,正是这颗太阳的伴星使一颗小行星闯入了地球轨道,并在随后的碰撞中导致恐龙灭绝。现在,科学家首次发现了涅墨西斯星可能存在于宇宙某处的证据,一项新研究指出,所有恒星可能都是成对诞生的。

加州大学伯克利分校的研究者称,他们现在很“肯定”恒星诞生时都有一个“孪生同胞”。许多恒星都有同伴,包括离我们最近的三合星系统——南门二(Alpha Centauri)。

长期以来,天文学家一直试图解释联星和三合星系统的存在,并推测某些联星会分裂形成单个恒星。最令天文学家感兴趣的问题之一,便是太阳可能存在的伴星,即涅墨西斯星。现在还没有确切的证据表明这颗伴星的存在。

 这张无线电图像显示了一个三合星系统正在英仙座分子云的一个尘埃盘内部形成。图像由阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列获得。

不过,在对英仙座中近期形成的恒星进行观测之后,科学家又重新燃起了寻找涅墨西斯星的热情。研究人员设计一个数学模型,发现对英仙座恒星的观测结果只能用所有恒星都成对诞生来解释。

“我们是说,没错,很可能存在一颗涅墨西斯星,在很久以前,”参与研究的加州大学伯克利分校天文学家史蒂文·斯塔勒(Steven Stahler)说,“我们运行了一系列统计学模型,看是否能得出英仙座分子云内所有分区的单个恒星和联星的相对数量,而唯一能产生数据的模型,其中所有的恒星最初都是远距双星。之后,这些联星系统在一百万年的时间里或者收缩,或者分离。”

在这项研究中,“远距”意味着两颗恒星之间的距离超过500天文单位(AU)。1个天文单位相当于太阳和地球之间的平均距离,约为1.5亿千米。

对于太阳来说,它与远距双星同伴的距离将是它与太阳系中最遥远行星——海王星——距离的17倍。根据天文学家的模型,太阳的伴星很可能已经逃脱并混入了银河系中其他恒星的行列之中,无法再被看到。

“许多恒星会以成对的形式诞生,这一想法此前就有人提出过,但问题在于:这样的恒星有多少?”研究小组领导者、史密松天体物理台的萨拉·萨达维(Sarah Sadavoy)说,“根据我们的简单模型,我们可以说,几乎所有的恒星都是成对诞生的。英仙座分子云通常被视为一片典型的低质量恒星形成区域,但我们的模型还需要在其他星云中进行检验。”

斯塔勒表示,所有恒星都是成对或成团诞生的概念,其意义不止在于恒星的形成,也将对星系的起源有所启发。目前,该研究的结果已经被《皇家天文学会月报》接收,即将发表。

这种红外图像中有一个扇形的明亮天体(右下),据推测是一个联星系统,两颗恒星相互作用时会发出光脉冲。这个原始的联星系统位于英仙座分子云的IC348区域。

  巴纳德68(Barnard 68)暗分子云充满了气体和尘埃,阻挡了内部所形成的恒星,以及位于其背后的恒星和星系的光线。这个恒星“温床”只能通过无线电波进行探测。

恒星的诞生

天文学家早在几十年前就已经知道,恒星诞生于椭圆形的致密云核(dense cloud core)之内,这些孕育年轻恒星的温床散布于主要由分子氢构成的广阔星云之中。

在光学望远镜的视野中,这些致密云核所在的区域就像是星空中的孔洞,因为其中的尘埃和气体会阻挡来自内部恒星和更遥远恒星的光线。然而,这些致密云核可以被无线电望远镜探测到,因为其内部的低温尘埃颗粒会发出不受阻挡的无线电波。

利用世界上最先进望远镜采集的数据,科学家得以对恒星诞生有更进一步的了解。他们发现,唯一能解释观测结果的方法,是假设所有质量与太阳差不多的恒星都以致密云核中的联星系统为开端,后来有大约60%的联星会随着时间推移而分解,其余的会收缩形成更紧密的联星系统。

“随着椭圆形云核的收缩,其中密度最高的部分会挤向中间,围绕中轴形成两个高密度中心,”斯塔勒说,“到达某种程度时,这些中心会由于自身引力的作用而塌缩,形成0级原恒星(最年轻的恒星)。在我们的模型中,单个低质量的类太阳恒星并不是最原始的,它们只是联星分裂后的结果。” (任天)

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