發(fā)現(xiàn)被恒星噴流產(chǎn)生的沖擊波扭曲形狀的原行星盤

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主譯：明澄

校對(duì)：遠(yuǎn)山真理

審核：牧夫天文校對(duì)組

美編：蘇奕月

后臺(tái)：李子琦

https://www.nao.ac.jp/news/science/2025/20250805-alma.html

被沖擊波扭曲形狀的原始行星系圓盤（想象圖）。

圖片來(lái)源：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)，M. Aizawa 等人

近日，以茨城大學(xué)的研究人員為核心的一研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析阿爾瑪望遠(yuǎn)鏡（阿塔卡馬大型毫米波 / 亞毫米波陣列（ALMA）望遠(yuǎn)鏡）的觀測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)原行星盤因年輕恒星噴流產(chǎn)生的沖擊波發(fā)生了形狀扭曲。這一發(fā)現(xiàn)表明，行星誕生的場(chǎng)所可能比預(yù)想的更加嚴(yán)酷。

恒星誕生于被引力聚集在一起的分子氣體云中。過(guò)程中，下落的氣體一邊旋轉(zhuǎn)一邊落入恒星，因此在恒星周圍會(huì)形成被稱為原行星盤的圓盤，盤中的塵埃和氣體不斷聚集，最終形成行星。不過(guò)，已知大部分氣體并不會(huì)落入恒星，而是以噴流等形式被釋放出去，重新回到分子云。此前，人們并不清楚噴流、分子云及圓盤之間是如何相互影響的。

研究團(tuán)隊(duì)聚焦于位于蛇夫座方向、擁有原行星盤的年輕恒星 WSB 52，對(duì)阿塔卡馬大型毫米波 / 亞毫米波陣列（ALMA）望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新分析。結(jié)果表明，原行星盤附近存在急劇膨脹的泡狀結(jié)構(gòu)（氣泡），該氣泡在恒星附近形成沖擊波面，使原行星盤發(fā)生扭曲，且原行星盤的部分氣體正被沖擊波吹散。雖然在其他恒星周圍也發(fā)現(xiàn)過(guò)此類膨脹的氣泡，但此次是首次直接觀測(cè)到原行星盤與氣泡的碰撞現(xiàn)象。

這個(gè)氣泡的中心位于原行星盤的旋轉(zhuǎn)軸上。研究團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論稱，數(shù)百年前恒星釋放的高速噴流與周圍的分子云氣體發(fā)生碰撞，產(chǎn)生了急劇膨脹的氣泡。這一觀測(cè)捕捉到了恒星噴流對(duì)原行星盤產(chǎn)生巨大影響的場(chǎng)景。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的茨城大學(xué)助教逢澤正嵩表示：“我想，在科幻作品等場(chǎng)景中，當(dāng)用光束擊中物體導(dǎo)致物體破壞時(shí)，會(huì)出現(xiàn)爆炸后碎片等飛濺并反彈到自身方向的畫面，而類似的事情在實(shí)際的天體現(xiàn)象中發(fā)生得更為劇烈。” 如果像此次發(fā)現(xiàn)的這種急劇膨脹的氣泡普遍存在于年輕恒星中，那么包括太陽(yáng)系在內(nèi)的許多行星系統(tǒng)的形成過(guò)程可能都受到了噴流的顯著影響。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃今后詳細(xì)調(diào)查氣泡的產(chǎn)生頻率及對(duì)原行星盤的影響。

來(lái)自年輕恒星的噴流與分子云氣體碰撞形成氣泡，氣泡產(chǎn)生的沖擊波使原行星盤的形狀發(fā)生扭曲，這一系列動(dòng)態(tài)過(guò)程的動(dòng)畫。

圖片來(lái)源：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)，相澤助教等人

論文作者

· 逢澤正嵩（茨城大學(xué) 學(xué)術(shù)研究院 基礎(chǔ)自然科學(xué)領(lǐng)域 助教）

· 折原龍?zhí)|京大學(xué) 研究生院理學(xué)系研究科 天文學(xué)專業(yè) 博士研究員）

· 百瀨宗武（茨城大學(xué) 學(xué)術(shù)研究院 基礎(chǔ)自然科學(xué)領(lǐng)域 教授／國(guó)立天文臺(tái) 智利觀測(cè)所 特任教授）

作者機(jī)構(gòu)

· 自然科學(xué)研究機(jī)構(gòu) 國(guó)立天文臺(tái)

· 茨城大學(xué)

發(fā)表論文

· 逢澤正嵩等人。《噴流-氣泡-盤相互作用的發(fā)現(xiàn)：通過(guò)WSB 52中膨脹的氣泡對(duì)原行星盤的噴流反饋》，發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》，DOI：10.3847/1538-4357/add47e

責(zé)任編輯：甘林

牧夫新媒體編輯部

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