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恒星也有“青春期”?中等质量恒星“暴食”成长揭秘巨行星诞生

   时间:2025-12-05 07:01:43 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在人类认知的宇宙图景中,恒星的形成过程曾被描绘成一场循序渐进的成长仪式——巨大分子云坍缩形成原恒星,周围旋转的原行星盘如同行星的摇篮,物质以相对稳定的速度被恒星吸积,直至其达到最终质量。然而,最新发表在《天文杂志》的研究彻底颠覆了这一传统认知:中等质量的年轻恒星在接近成熟阶段竟会经历一段"暴食期",吸积速率骤增10至30倍,这种反直觉的现象为行星形成理论开辟了全新视角。

研究团队由克莱姆森大学天文学家肖恩·布里顿领衔,将目光投向两类特殊恒星:T Tauri星与Herbig星。前者是尚未踏入主序阶段的年轻恒星,后者则是其"进化版"——虽已接近主序星阶段,却仍嵌套于原行星盘中持续吸积物质。当观测数据揭示出Herbig星的吸积速率远超更年轻的T Tauri星时,科学界陷入了困惑:按常理,恒星周围物质应随时间推移逐渐减少,吸积速率理应降低,为何这些"年长者"反而展现出更旺盛的食欲?

解开谜团的关键在于恒星温度与辐射的双重作用。随着Herbig星向主序阶段迈进,其表面温度显著升高,释放出大量远紫外线辐射。这些高能光子将原行星盘中的气体电离,带电粒子与恒星磁场产生剧烈相互作用,触发"磁转动不稳定性"机制。这一过程如同在原行星盘中安装了隐形搅拌器,通过降低内层物质的角动量,使更多气体被拽向恒星表面。简言之,恒星通过"点燃"盘内气体的活性,实现了吸积速率的指数级增长。

这一发现意外解决了行星形成领域的长期难题。传统理论认为,形成巨行星需要极其庞大的原行星盘,但观测显示,质量超过恒星10%的盘体会因引力不稳定而迅速瓦解。Herbig星的"暴食"机制则提供了另一种可能:即使初始盘体较小,在恒星持续高速吸积的维持下,盘内物质仍能保持足够密度与持续时间,为气体巨行星的诞生创造条件。ALMA射电望远镜与SPHERE仪器的观测数据为此提供了有力佐证——Herbig星周围普遍存在的螺旋结构,正是行星形成过程的典型特征。

该研究不仅重塑了恒星成长模型,更在行星形成理论中引发连锁反应。研究团队成员形象地比喻:"科学探索如同接力赛,我们正站在前人的肩膀上构建新的认知框架。"从恒星"青春期"的暴风骤雨,到行星孕育的静水流深,宇宙中的成长叙事与人类生命历程产生奇妙共鸣——无论是星辰还是文明,每个成长阶段都暗藏突破常规的惊喜。

当科学家将望远镜对准这些"叛逆"的年轻恒星时,他们看到的不仅是物质流动的物理过程,更是一部宇宙级的成长启示录。在恒星与行星的共生演化中,那些看似矛盾的现象——年长者更旺盛的食欲、小盘体孕育巨行星的奇迹——都在诉说着自然法则的精妙与深邃。这场持续数十亿年的宇宙成长剧,仍在为人类探索生命与存在的意义提供永恒的灵感源泉。

 
 
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