恒星生命的循环

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-12-27 21:21:54 | 作者:Melipal | 来源:NASA | 浏览:1011次 ]

原文标题:A Stellar Circle of Life

作者:Molly Porter & Megan Watzke   原文来自:NASA   Posted: 2016. 11. 21

编译:Melipal   审校:Linq(编译版权所有,未经许可请勿转载)

NASA的钱德拉X射线天文台与史密松亚毫米波阵列(SMA)公布的一张新图像捕获了恒星生命循环的快照。一片正在有恒星形成的云团反射了来自天鹅X-3的X射线,而后者是一颗正在被黑洞或中子星吞噬的大质量恒星所在的X射线源系统。这一发现为恒星形成的研究提供了新途径。

在距离地球大约2万光年之外,一个含有一颗形成中的新生恒星的小型气体尘埃云。说明文字全文请点击(图片提供:X射线:NASA/CXC/SAO/M.McCollough et al;射电:ASIAA/SAO/SMA)

2003年,天文学家使用钱德拉的高分辨率X射线视野发现了一个距离天鹅X-3极近的神秘X射线源。两个源在天空之间的距离相当于将一美分硬币放到830英尺距离之外的张角。2013年,天文学家报告称,这个新的辐射源是一个气体尘埃云。

在天文学意义上,这个云团非常小,直径只有0.7光年。天文学家认识到,云团发挥了反射镜的作用,将天鹅X-3发出的一些X射线射向地球。

来自马萨诸塞州剑桥市(Cambridge)哈佛—史密松天体物理中心(CfA)的迈克尔·麦卡洛(Michael McCollough)说:“我们给这个天体取了‘小朋友’的绰号,原因是它是一个X射线亮源旁边的暗源,二者有着相似的X射线光变。”麦卡洛是最近对该系统一项研究的领导者。

钱德拉在2013年公布的观测表明,“小朋友”的质量介于太阳的2倍到24倍之间。这意味着该云团是一个博克球状体,也就是婴儿恒星诞生其中的小型致密云团。不过为了证实这一论点,我们需要更多的证据。

天鹅X-3是一对X射线双星,其中的一个致密源正在从大质量伴星上吸取物质。钱德拉的高分辨率X射线视野揭示出了一团距离天鹅X-3很近的气体尘埃云。这团绰号“小朋友”的气体云是一个博克球状体,这是我们第一次在X射线波段探测到此类天体,它也是迄今发现的最远的一个。天文学家探测到了“小朋友”射出的喷流,这说明其内部有一颗恒星正在形成。(图片提供:X射线:NASA/CXC/SAO/M.McCollough et al;射电:ASIAA/SAO/SMA)

为了确定“小朋友”的本质,天文学家使用夏威夷莫纳克亚山(Mauna Kea)顶部由8架射电天线组成的SMA阵列进行了观测。SMA发现了一氧化碳分子的存在,这是一条重要的线索,说明“小朋友”确实是个博克球状体。另外,SMA的数据还揭示出了“小朋友”内部存在一道喷流(或称外向流),这说明一颗恒星已经在其内部开始形成。

来自马萨诸塞州剑桥市麻省理工学院的合作者利亚·科拉莱斯(Lia Corrales)说:“通常来说,天文学家是通过博克球状体对可见光的遮挡或是发出的射电辐射来对它们进行研究的。有了‘小朋友’这个例子,我们可以借助X射线用一种新的方法来考察这类星际星茧了——这是我们第一次对博克球状体这样做。”

“小朋友”与地球估计的距离是差不多2万光年,它也成了迄今所见最为遥远的博克球状体。

天鹅X-3的特性以及它距离“小朋友”很近的事实也为我们提供了一个机会,来进行精确的距离测量——这在天文学中往往是非常困难的。自20世纪70年代起,天文学家就观测到了天鹅X-3的X射线辐射中存在规律性的4.8小时光变。而发挥着X射线反射镜作用的“小朋友”也表现出了同样的光变,不过时间稍有延迟,这是因为反射X射线的光路到达地球的距离要比从天鹅X-3到地球之间的连线稍远。

通过测量天鹅X-3与“小朋友”之间周期性光变的延迟时间,天文学家计算出,从地球到天鹅X-3的距离大约是24000光年。

由于天鹅X-3拥有一个大质量的短寿恒星,科学家认为,它应该是从银河系中一处仍有恒星形成的区域发源的。这样的区域只存在于银河系的旋臂中。然而,天鹅X-3位于银河系所有的旋臂之外。

来自CfA与纽约州立大学弗里多尼亚(Fredonia)分校的合作者迈克尔·邓汉姆(Michael Dunham)说:“某种意义上说,在这样的地方发现天鹅X-3让人吃惊。我们认识到在,它的早期必然过一些非常反常的事情,让它如此远离出生地。”

研究者认为,形成了天鹅X-3中黑洞或中子星的超新星爆发可能将双星系统抛到了远离原始出生地的地方。他们估计,假设天鹅X-3与“小朋友”是在彼此靠近的地方形成的,那么天鹅X-3必然以介于每小时40万到200万英里之间的速度被抛出。

一篇描述这些结果的论文刊登在最近一期《天体物理学报通讯》杂志上,可以在线阅读。位于阿拉巴马州亨茨维尔市(Huntsville)的NASA马歇尔太空飞行中心为华盛顿的NASA科学任务理事会管理着钱德拉计划。位于马萨诸塞州剑桥市的哈佛—史密松天体物理天文台管理着钱德拉的科研和飞行运转。

更多关于NASA钱德拉X射线天文台的信息请点击。关于钱德拉的更多图片、多媒体资料以及相关信息请访问:http://www.nasa.gov/chandra

(全文完)

Tags:博克球状体 X射线双星

责任编辑:Melipal

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