独特的三重形成中的原恒星照亮恒星进食机制

独特的三重形成中的原恒星照亮恒星进食机制三颗原恒星IRAS04239+2436的艺术印象。资料来源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）要了解多恒星的形成过程，就必须利用像ALMA这样的高分辨率和高灵敏度设备，直接观测多颗原恒星（形成中的恒星）诞生的瞬间。此外，最近对原恒星的观测经常报告出被称为"流线"的气体结构，即流向原恒星的气体流。观测这些流线非常重要，因为它们显示了原恒星是如何吸收气体成长的，但目前还不清楚这些流线是如何形成的。由于预计多恒星系统原恒星周围的气体流具有复杂的结构，因此利用ALMA的高分辨率进行详细观测是研究气体流起源的有力工具。三元原恒星IRAS04239+2436周围的气体分布，（左）ALMA观测到的SO发射，（右）超级计算机ATERUI数值模拟再现。左图中的原恒星A和B显示为蓝色，表示来自原恒星周围尘埃的无线电波。在原恒星A中，被认为存在两颗未解决的原恒星。右图中，三个原恒星的位置用蓝色叉号表示。资料来源：ALMA(ESO/NAOJ/NRAO),J.-E.Leeetal.Leeetal.详细观测和发现研究小组利用ALMA观测了年轻多恒星系统IRAS04239+2436周围一氧化硫（SO）分子发射的无线电波。IRAS04239+2436是一个"三元原恒星系统"，即由三颗原恒星组成的系统，距离我们约460光年。研究小组期待在出现冲击波的区域探测到SO分子，并看到原恒星周围剧烈的气体运动。观测结果是，他们在三倍原恒星周围探测到了SO分子，并发现SO分子的分布形成了延伸达400个天文单位的大旋臂。此外，他们还根据多普勒效应引起的无线电波频移，成功地获得了含有SO分子的气体的速度。根据对气体运动的分析，他们发现SO分子追踪到的螺旋臂确实是流向三倍原恒星的流线。李说："我们的ALMA图像最深刻的特征是在SO辐射中探测到了轮廓清晰的大型多臂结构，"他解释了这一发现的意义。"我的第一印象是，这些结构在一起跳舞，围绕着中心原恒星系统旋转，不过，后来我们发现，旋臂是哺育小恒星的物质通道"。超级计算机"ATERUI"模拟多恒星形成。影片显示，多颗原恒星诞生于丝状湍流气体云中，它们在运行过程中会激发螺旋臂并扰动周围的气体。资料来源：松本智明、武田孝昭、4D2U项目、日本国家天文台意义和比较分析为了进一步研究气体运动，研究小组将此次观测得出的气体速度与数值模拟得出的速度进行了比较。这些模拟是利用日本国立天文台计算天体物理学中心的天文学专用超级计算机"ATERUI"和"ATERUIII"进行的。在模拟中，气体云中形成了三颗原恒星，三颗原恒星周围受到扰动的气体激发了螺旋臂形式的冲击波。"我们发现，螺旋臂表现出气体流向三颗原恒星；它们是向原恒星提供气体的流线，"主持这项研究数值模拟的松本说。"模拟得出的气体速度与观测结果非常吻合，表明数值模拟确实可以解释流线的起源。"多星形成的混合方案通过比较观测数据和数值模拟结果，研究小组研究了这颗三重原恒星是如何诞生的。到目前为止，多恒星的形成有两种方案。第一种是"湍流碎裂情景"，即湍流气体云碎裂成气体凝聚体，每个凝聚体演变成一颗原恒星。第二种是"圆盘碎裂情景"，即一颗原恒星周围的气体圆盘碎裂，形成一颗新的原恒星，从而产生多颗恒星。这里观测到的三倍原恒星可以用一种混合情景来解释，即恒星形成过程开始时是一个湍流原生气体云，类似于湍流碎裂情景，然后，新的原恒星种子在盘中产生，类似于盘碎裂情景，周围的气体湍流导致旋臂广泛延伸。观测结果与模拟结果非常相似，这表明观测到的三倍原恒星是第一个被证实通过混合方案形成多恒星的天体。松本说："这是首次同时全面地阐明原恒星和流星的起源。ALMA观测与模拟的结合是揭示恒星形成秘密的有力工具。"对行星形成和未来研究的影响李认为，这项研究还揭示了多恒星系统中行星形成的困难。她说："行星诞生于围绕原恒星形成的气体和尘埃盘中。在这个三原恒星系统中，原恒星位于一个很小的区域内，原恒星周围的星盘很小，环绕原恒星运行的原恒星将星盘从其他原恒星上剥离。行星是在长期平静的环境中形成的。因此，IRAS04239+2436不太可能是一个有利于行星形成的环境"。松本讨论了这项研究对我们理解多恒星形成的影响。"通过混合方案实际观测到一个正在形成中的多恒星系统，将大大有助于解决有关多恒星形成方案的争论。此外，这项研究不仅证实了最近注意到的流线体的存在，还解释了它们是如何形成的，这标志着一项重大进展"。Jeong-EunLee等人在《天体物理学杂志》（AstrophysicalJournal）上发表的论文《分子线成像的三重原恒星系统的三重旋臂》（Triplespiralarmsofatripleprotostarsystemimagedinmolecularlines）介绍了这项研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385491.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385491.htm

一个新的突破性发现揭开了恒星初始质量函数的奥秘

一个新的突破性发现揭开了恒星初始质量函数的奥秘新的研究显示，新诞生的恒星（黄色、橙色和红色圆圈代表质量从高到低的恒星）的质量随其金属丰度和出生时间（内圈代表出生较早）而变化。然而，最近的发现意味着，在某些恒星形成特别旺盛的星系中，IMF的形式可能与银河系中通常假设的不一样。为了证实这些发现，天文学家需要在银河系内收集更多的直接观测证据。现在，基于大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST，也被称为郭守敬望远镜），由中国科学院国家天文台刘超教授领导的一个研究小组发现了关于IMF如何随不同环境变化的关键性直接证据。这项研究最近发表在《自然》杂志上。李家栋说："IMF随着金属元素水平的变化而变化，在宇宙历史上较早诞生的恒星群比较年轻的恒星群包含更少的低质量恒星。"恒星初始质量函数（IMF）描述了一个群体中新恒星的初始质量分布。资料来源：NAOC在一定体积内计算恒星是测量低质量（红矮星）恒星IMF的一种直接和经典的方法，其质量分布不随时间演变，因此这种方法基本上不受模型或假设的影响。"尽管以前的许多研究都应用了恒星计数来推导IMF，但有两个问题没有得到解决。一个是在以前的工作中只计算了少量的恒星。第二是以前的研究没有考虑和测量恒星的金属性质，"该研究的共同作者张志宇教授说。LAMOST提供的光谱包含了数百万颗恒星的化学成分、温度和光度的信息，使研究人员能够测量附近红矮星的金属性。通过从LAMOST和盖亚调查的目录中选择大约93000颗红矮星，研究人员能够根据恒星的金属性进行分组，并计算出每组恒星的质量分布。这项研究揭示了我们的银河系中低质量恒星的可变丰度，并为恒星形成的模型建立了一个强大的基准。这些发现也可能影响到遥远星系的化学富集模型的结果，以及对星系质量和行星形成效率的估计。刘教授说："例如，星系的总恒星质量通常是通过假设IMF是不变的来估计的，但如果IMF是可变的，这可能会改变星系的总质量估计，并可能改变银河系天文学领域。德国波恩大学IMF相关学术权威PavelKroupa教授对这些结果进行了评论。"作者在大量观察到的恒星的基础上报告说，本地银河系盘中晚期恒星的IMF是与金属性和年龄相关的。这些结果对于解决恒星IMF的普遍性非常重要，并且能够深入了解在银河系不同时间和不同条件下形成的恒星种群的可能转变。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343327.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343327.htm

天文学家借助年轻恒星周围的水蒸气揭开行星形成的“宇宙秘方”

天文学家借助年轻恒星周围的水蒸气揭开行星形成的“宇宙秘方”天文观测的突破这些新发现得益于智利阿塔卡马沙漠中的望远镜群--阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）。曼彻斯特大学的朱德瑞尔班克天体物理中心（JodrellBankCentreforAstrophysics）是英国ALMA区域中心节点（UKARC）的所在地，该中心为使用ALMA的英国天文学家提供支持。曼彻斯特大学高级客座研究员AnitaRichards博士曾是英国ARC的成员，她在验证"波段5"接收器系统运行的小组中发挥了关键作用，该系统对于ALMA生成详细的水图像至关重要。理查兹博士说："直接测量行星形成过程中的水蒸气含量，让我们更进一步了解制造海洋世界有多容易--有多少水是附着在凝结的岩石上，还是主要是后来添加到几乎完全形成的行星上的？这种观测需要最干燥的条件，只有利用智利的ALMA阵列才能进行如此详细的观测"。天文学家在一颗年轻恒星周围的圆盘中发现了水蒸气，而这正是行星可能正在形成的地方。在这张图片中，来自阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）的新观测数据（ESO是该阵列的合作伙伴）显示了水蒸气的蓝色色调。在年轻恒星所在的圆盘中心附近，环境温度更高，气体也更明亮。红色的环是ALMA之前的观测结果，显示了恒星周围尘埃的分布。资料来源：ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/S.Facchinietal.来自金牛座HL星系统的发现发表在《自然-天文学》（NatureAstronomy）杂志上的观测结果表明，在距离地球450光年的金牛座年轻的类太阳恒星HLTauri的内盘中，水的数量至少是地球所有海洋的三倍。领导这项研究的意大利米兰大学天文学家斯特凡诺-法奇尼说："我从未想象过，我们能在行星可能形成的同一区域捕捉到水蒸气海洋的图像"。共同作者、意大利博洛尼亚大学天文学家莱昂纳多-特斯蒂补充说："在距离我们450光年的地方，我们不仅能探测到水蒸气，还能捕捉到详细的图像，并对水蒸气进行空间分辨，这确实非常了不起。"利用ALMA进行的这些观测可以在一千米的距离上显示出像头发丝一样细小的细节，使天文学家能够确定水在圆盘不同区域的分布情况。对行星形成的影响在金牛座HL星圆盘存在一个已知缺口的区域发现了大量的水--一个行星可能正在形成的地方。在富含气体和尘埃的圆盘上，年轻的类行星天体在聚集物质并成长的过程中，会在圆盘上形成径向间隙。这表明，这些水蒸气可能会影响在这些区域形成的行星的化学成分。但是，用地面望远镜观测水并非易事，因为地球大气中大量的水蒸气会降低天文信号的质量。ALMA由欧洲南方天文台（ESO）及其国际合作伙伴共同运营，位于海拔约5000米的高海拔地区，建在一个高而干燥的环境中，专门用于最大限度地减少这种退化，从而提供了卓越的观测条件。迄今为止，ALMA是唯一能够绘制冷行星形成圆盘中水分布图的设施。构成圆盘的尘粒是行星形成的种子，它们相互碰撞并聚集成越来越大的天体，围绕恒星运行。天文学家认为，在足够冷的地方，水会冻结在尘粒上，尘粒会更有效地粘在一起--这是行星形成的理想场所。英国天文学研究中心（UKARC）的成员正在为ALMA的重大升级做出贡献，ALMA与欧洲南方天文台（ESO）的超大望远镜（ELT）也将在十年内上线，这将为行星的形成以及水在其中扮演的角色提供更清晰的视角。特别是METIS（中红外ELT成像仪和摄谱仪），它将为天文学家提供行星形成盘内部区域的无与伦比的视角，像地球这样的行星就是在这里形成的。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423109.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423109.htm

ALMA对NGC 253的观测揭示了星爆星系的分子多样性和恒星形成演化过程

ALMA对NGC253的观测揭示了星爆星系的分子多样性和恒星形成演化过程由欧洲南方天文台/ALMA联合天文台的塞尔吉奥-马丁（SergioMartin）、日本国家天文台的原田七濑（NanaseHarada）和美国国家射电天文台的杰夫-曼格姆（JeffMangum）领导的研究小组利用ALMA（阿塔卡马大毫米波/亚毫米波阵列）观测了一个名为NGC253的星系的中心。NGC253位于雕刻星系方向大约1000万光年之外。NGC253是星爆星系的一个例子，在这个星系中，许多新恒星正在迅速形成。导致星爆发生的因素至今仍不十分清楚。不同颜色代表分子气体（蓝色）、休克区（红色）、相对高密度区（橙色）、年轻星爆（黄色）、成熟星爆（洋红色）以及受宇宙射线电离影响的分子气体（青色）的分布。资料来源：ALMA(ESO/NAOJ/NRAO),N.Haradaetal.恒星的诞生、演化和死亡会改变周围气体的分子组成。ALMA的高灵敏度和高分辨率使天文学家能够确定表明恒星生命周期各个阶段的分子位置。这项名为ALCHEMI（ALMA全面高分辨率河外星系分子清单）的观测发现，高密度分子气体很可能正在促进这个星系中恒星的形成。NGC253中心的高密度气体数量比银河系中心的高出10倍以上，这可以解释为什么NGC253形成恒星的效率要高出30倍左右。ALCHEMI勘测还提供了一个包含44种分子的图集，比之前在银河系外的研究中提供的数量翻了一番。通过对该图集应用机器学习技术，研究人员能够确定哪些分子是追溯恒星形成过程从开始到结束的最佳路标。这些知识将有助于规划未来的ALMA观测。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428429.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428429.htm

哈勃望远镜对恒星摇篮 OH 339.88-1.26的凝视

哈勃望远镜对恒星摇篮OH339.88-1.26的凝视哈勃太空望远镜拍摄的原恒星天体OH339.88-1.26，位于距地球8900光年的天兔座。图片来源：欧空局/哈勃和美国国家航空航天局，J.Tan揭开OH339.88-1.26的神秘面纱图像中央的深色垂直条纹隐藏着OH339.88-1.26，它是一个天体物理maser。maser是"受激辐射微波放大"的首字母缩写，本质上是一种能产生微波波长相干光的激光器。这些有趣的现象自然出现在一系列天体物理环境中，从木星的北极到恒星形成区，就像这里描述的一样。哈勃对恒星形成的深入研究这幅图像来自一组哈勃观测数据，这些数据可以窥探到大质量恒星诞生区域的内部，目的是限制大质量原恒星的性质，并检验它们的形成理论。天文学家利用哈勃的宽视场照相机3（WFC3）以红外波长观测了五颗中等质量的原恒星。哈勃的观测得到了其他先进天文台的支持，包括阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）。ALMA由66个可移动的高精度天线组成，这些天线可以在智利安第斯山脉的高原上排列，距离最远可达16公里（10英里）。平流层红外天文观测台（SOFIA）提供了更多数据，该望远镜直到最近还在一架改装的747飞机上运行。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379981.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379981.htm

一个年轻、紧凑的星系形成恒星的速度比银河系快1000倍

一个年轻、紧凑的星系形成恒星的速度比银河系快1000倍来自SISSA的研究人员利用ALMA干涉仪确定了一个神秘、遥远的天体的主要属性。这个年轻、紧凑的星系形成恒星的速度比银河系快1000倍，这项研究为星系形成和其他"黑暗"天体的研究提供了宝贵的见解。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353871.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353871.htm