中科院团队揭示流浪行星质量天体形成的奥秘

中国科学院上海天文台邓洪平研究员领导的国际合作科研团队提出了形成流浪行星质量天体的全新机制。这种天体质量介于恒星与行星之间,既非传统恒星形成产物,也非被抛射的巨行星,而是由星周盘相互作用形成,该发现对理解星团与行星形成影响意义重大,相关成果发表于《科学进展》,同时还介绍了流浪行星质量天体的特征、过去理论的局限以及新理论的形成过程等内容。

记者从中国科学院上海天文台得到消息,邓洪平研究员所领导的国际合作科研团队,提出了一种全新的形成流浪行星质量天体的机制。这流浪行星质量天体可是相当神秘的存在,其质量处于恒星和行星之间。它并非是传统的恒星形成过程中产生的,也不是从母恒星系统里被抛射出来的巨行星,而是在年轻恒星的星周盘发生潮汐相互作用的时候直接形成的呢。这一发现对于我们去理解星团对行星形成有着怎样的影响,探索恒星形成和行星形成的边界等方面,都有着非常重要的意义。就在北京时间2月27日,这相关的研究成果在国际学术期刊《科学进展》(Science Advances)上发表了。

流浪行星质量天体这种天体,质量大概是13倍木星质量,和巨行星的质量比较接近,而且它不被任何恒星所束缚。在2000年的时候,流浪行星质量天体首次被探测到,近五年内观测样本的数量急剧增加,也有研究表明这种天体在年轻星团里广泛存在。在过去的二十多年间,科学家们觉得它们可能是分子云坍缩形成的极低质量恒星,又或者是从母恒星系统里被抛射出来的巨行星。可是呢,这两种理论都没办法解释流浪行星质量天体数量之多、多体系统(像双星或者三星)的繁杂情况,还有其和恒星运动特征之间的一致性。

经过研究之后,科研团队提出了早期星周盘相互作用形成流浪行星质量天体的全新理论。科研人员通过高精度的流体动力学模拟发现,当两颗年轻恒星的星周盘以特定的角度和速度近距离相遇的时候,潮汐力会拉伸并形成细长的“潮汐桥”。这些桥状结构在引力的作用下会进一步收缩成致密的线状分子云,最终断裂并坍缩成为独立的天体,也就是流浪行星质量天体。

中科院团队揭示流浪行星质量天体形成的奥秘

△相遇星周盘拉扯出成对流浪行星质量天体的三维模拟(图片来源:邓洪平)

科研人员表示,流浪行星质量天体也许构成了宇宙中既不是恒星,也不是行星的一类天体,这有助于人类理解恒星形成和行星形成的边界。

詹姆斯·韦伯太空望远镜对猎户座星云中Trapezium星团附近区域进行了近红外波段成像。这个年轻的恒星形成区只有100万年的历史,包含了数千颗新形成的恒星,这些恒星的质量范围从太阳质量的40倍到不足0.1倍。这个区域还包含很多褐矮星,这些天体的质量低于太阳质量的8%,而在褐矮星之下,从大约13倍木星质量开始就是流浪行星质量天体了。最新的韦伯望远镜数据显示了数百个这样的天体,它们就自由漂浮(流浪)在星云中,不围绕恒星运行。

中国科学院上海天文台的科研团队提出了流浪行星质量天体的全新形成机制,这种天体质量介于恒星与行星之间,新机制是基于星周盘相互作用。文章还介绍了该天体的相关特性、以往理论的不足、新理论的形成过程,以及它在帮助人类理解恒星和行星形成边界方面的意义,同时还结合詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测数据加以说明。

原创文章,作者:Daniel Adela,如若转载,请注明出处:https://www.gouwuzhinan.com/archives/26062.html

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