猫尾巴星系:韦伯望远镜发现恒星周围有奇怪的结构,完全无法解释

葫芦科普 2024-01-23 12:03:39

宇宙是一个充满神秘和奇迹的地方,人类一直在探索和理解它的过程中。随着科技的进步,我们有了越来越强大的工具,可以窥探宇宙的深处,发现一些令人惊叹的现象。最近,NASA 的 James Webb 望远镜(JWST)就给我们带来了一个惊喜:它发现了一颗附近恒星周围有奇怪的“猫尾巴”结构的星系,科学家无法完全解释它的形成原因。

这颗恒星叫做 Beta Pictoris,是一颗年轻的、类似太阳的恒星,距离太阳系大约 63 光年,是我们最近的邻居之一。它于 1984 年首次被发现,从此一直受到密切的研究。过去的观测显示,Beta Pictoris 的年龄不到 2000 万年,对于一颗恒星来说非常年轻。它是 Beta Pictoris 移动群的代表成员,这是一群共享相同空间运动和年龄的年轻恒星。

和所有其他的幼年恒星一样,Beta Pictoris 仍然被一个巨大的超热气体和尘埃环绕,称为原行星盘。这是一种常见的现象,因为恒星形成的过程中,会有大量的物质围绕它旋转,形成一个扁平的圆盘。随着时间的推移,尘埃和气体会冷却并开始粘在一起,形成行星、卫星和小行星,就像太阳系发生的那样。到目前为止,在这颗附近恒星的原行星盘内已经发现了两颗巨大的系外行星:Beta Pictoris b 和 Beta Pictoris c,它们的体积都是木星的几倍。

然而,在 2006 年,哈勃太空望远镜发现了一个较暗的次级盘,它围绕 Beta Pictoris 旋转,与主盘有一定的倾角。据 NASA 称,这是第一次在恒星周围看到次级盘。这个次级盘可能是由于 Beta Pictoris b 行星的引力扰动,导致主盘中的一些物质被抛出,形成一个新的盘。

现在,JWST 捕捉到的新的红外图像揭示了这个次级盘中一个有趣的新特征:一串脱离主盘的物质,向远离主盘的方向弯曲,给人一种类似于猫尾巴的外观。这些新的发现在美国天文学会第 243 次会议上展示,该会议于 2024 年 1 月 7 日至 11 日在新奥尔良举行。

“猫尾巴特征非常不寻常,”研究的合著者、NASA 戈达德太空飞行中心的天体物理学家兼 JWST 项目科学家 Christopher Stark 在一份声明中说。他补充说,这表明 Beta Pictoris 系统“可能比我们之前认为的更活跃和混乱。” 尾巴并不密集。研究人员估计,它的质量相当于我们太阳系中一些最大的小行星,分布在 160 亿公里(100 亿英里)的范围内。

尽管尾巴看起来与盘的其余部分呈陡峭的弯曲,但研究人员认为这可能是 JWST 对这颗外星恒星的倾斜视角造成的视觉错觉。相反,他们认为它只是以大约 5 度的角度偏离盘。

研究人员不太确定是什么造成了猫尾巴的形成。他们目前最好的猜测是,尾巴是由某种小行星-原行星碰撞产生的,这种碰撞将盘中的一些物质喷射出去。这些被移位的物质可能随后被恒星的光拉伸和塑造。“恒星的光将最小、最蓬松的尘埃颗粒更快地从恒星推开,而较大的颗粒则不会移动太多,从而形成了一条长长的尘埃缕,”研究的合著者、位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所的行星天文学家 Marshall Perrin 在声明中说。

如果真是这样,那么碰撞可能发生在 100 年前,研究人员写道。然而,使用这种事件的计算机模型来重现猫尾巴是“极其困难”的,Stark 说。因此,他补充说,需要更多的研究来证明这就是发生的事情。

猫尾巴并不是 JWST 数据中出现的唯一惊喜。望远镜还揭示了 Beta Pictoris 的两个盘有不同的温度;次级环比主盘更热,这意味着次级盘可能主要由深色的有机物质组成,而不是气体。

0 阅读:9

葫芦科普

简介:来自星星的小胖子