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世界新消息丨天文学家通过天体物理激光器揭示一颗大质量恒星的秘密

来源:cnBeta 发布时间:2023-01-20 11:32:19


(资料图)

在使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)研究MWC 349A周围的熔体时,科学家们发现了一些意想不到的东西:一个以前从未见过的物质喷流以不可能的高速度从该星的气体盘中发射出来。更重要的是,他们认为这股喷流是由围绕这颗恒星的强大磁力造成的。这一发现可以帮助研究人员了解大质量恒星的性质和演化,以及空间中的氢原子微波激射是如何形成的。

1月9日,在华盛顿州西雅图举行的美国天文学会(AAS)第241次会议的新闻发布会上介绍了这些新的观察结果。

MWC 349A距离地球大约3900光年,位于天鹅座,其独特的特征使其成为光学、红外和无线电波段的科学研究热点。这颗巨大的恒星--大约是太阳质量的30倍,是天空中最明亮的射电源之一,也是已知的仅有的几个具有氢原子微波激射的天体之一。这放大了微波射电辐射,使得研究通常太小而看不到的过程变得更加容易。正是这一独特的特征,使科学家们第一次详细地绘制了MWC 349A的盘面。

大质量恒星MWC 349A是天空中最明亮的无线电源之一。但是,在距离地球3900光年的地方,科学家们需要帮助才能看到真正发生的事情,在这种情况下,发现有一股物质以500公里/秒的速度从该恒星的气体盘中喷射出来。以前隐藏在从该恒星流出的风中的喷流,是利用ALMA第6波段(右)和第7波段(左)的综合分辨能力,以及氢原子微波激射 - 自然发生的放大微波无线电发射的激光器--发现的,在这张ALMA科学图像中显示。这一发现可能有助于科学家更好地了解大质量恒星的性质和演变。

"氢原子微波激射效应就像一个自然发生的激光器,"哈佛大学和史密森尼中心(CfA)的本科研究助理Sirina Prasad说,他也是该论文的主要作者。"这是外层空间的一个区域,发出一种非常明亮的光。我们可以看到这种光,并追溯到它的来源,使我们离弄清真正发生的事情又近了一步。"

利用美国国家科学基金会国家射电天文台(NRAO)开发的ALMA第6波段的分辨能力,该团队能够利用熔化器来发现这颗恒星周围环境中以前未见过的结构。CfA的高级天体物理学家、该项目的主要研究者Zhang Qizhou补充说:"我们利用氢原子微波激射来探测MWC 349A周围气体的物理和动态结构,发现了一个直径为50au的扁平气体盘,大约相当于太阳系的大小,证实了该星的近水平盘结构。我们还发现了一个隐藏在远离恒星的风中的快速移动的喷流组件。"

观察到的喷流正在以每秒500公里的速度喷射出远离恒星的物质。这就好比在一眨眼的时间内走完了加利福尼亚的圣地亚哥和亚利桑那州的凤凰城之间的距离。根据研究人员的说法,如此快速移动的喷流很可能是由磁力发射的。在MWC 349A的案例中,这种力量可能是一种磁流体动力风--一种风,其运动由恒星的磁场和其周围盘面中的气体之间的相互作用所决定。

"我们以前对MWC 349A的理解是,这颗恒星被一个旋转的圆盘和光蒸发的风所包围。在这个系统中还没有看到额外的准直射流的有力证据。虽然我们还不确定它来自哪里,或者它是如何产生的,但可能是磁流体动力风在产生喷流,在这种情况下,磁场负责从系统中发射旋转物质,这可以帮助我们更好地理解MWC 349A的盘风动力学,以及其他恒星系统中环星盘、风和喷流之间的相互作用。"

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责任编辑:FG003

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