年轻的恒星用"打嗝"讲述令人惊讶的疯狂进食故事

最年轻的恒星在消耗周围星盘的物质时，经常会发出明亮的闪光。最近对美国宇航局退役的斯皮策太空望远镜的数据分析显示，新生的恒星以惊人的速度"进食"，并通过令人惊讶的频繁进食狂潮而成长。

用红外光拍摄的太空望远镜图像揭示了原本不为人知的细节，如猎户座星云中的恒星形成区的这张图像。最近的一项研究依靠红外线数据追踪了小恒星的频繁爆发，因为它们从周围的气体和尘埃盘中收集质量。资料来源：ESA/NASA/JPL-Caltech

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分析发现，处于最早发育阶段的恒星婴儿的爆发--当它们大约有10万年历史，或者相当于一个7小时大的婴儿--大约每400年发生一次。这些亮度的爆发是进食的迹象，因为年轻的、成长中的恒星从它们周围的气体和灰尘盘中吞噬物质。

托莱多大学的天文学家Tom Megeath说："当你在观察恒星的形成时，气体云会坍塌以形成一颗恒星。这简直就是实时的恒星创造过程"。

Megeath是这项研究的共同作者，这项研究今年早些时候发表在《天体物理学杂志》上，由沙特阿拉伯贾赞大学的教授Wafa Zakri领导。这代表着在了解恒星的形成期方面向前迈出了一大步。到目前为止，最年轻的恒星的形成和早期发展一直是研究的难点，因为它们大多被隐藏在形成它们的云层中，无法看到。

这些年轻的恒星年龄不到10万年，被称为"0级原星"--被包裹在厚厚的气体包裹中，它们的爆发尤其难以用地面望远镜观察到。第一次这样的爆发是在近一个世纪前发现的，此后它们就很少被看到了。

但是，斯皮策在2020年结束了它在轨道上16年的观测，在红外线中观察宇宙，超出了人类眼睛所能看到的范围。这一点，以及它长时间的凝视，使斯皮策能够看穿气体和尘埃云，并从依偎在里面的恒星那里捕捉到这种亮斑。

研究小组搜索了2004年至2017年期间猎户座恒星形成云层中的斯皮策数据，这是一次足够长的"凝视"，以捕捉正在爆发的小恒星。在92颗已知的0级原星中，他们发现了三颗--其中两颗的爆发是以前未知的。数据显示，最年轻的婴儿星的爆发率大约为每400年一次，比从猎户座的227颗较老的原生星测得的爆发率要频繁得多。

他们还将斯皮策的数据与其他望远镜的数据进行了比较，包括天基广域红外巡天探测器（WISE）、现已退役的欧空局（European Space Agency）赫歇尔太空望远镜，以及现已退役的空中平流层红外天文台（SOFIA）。这使他们能够估计出这种爆发通常持续15年左右。一颗婴儿恒星的一半或更多的体积是在早期的0级时期增加的。

Megeath说："按照宇宙的标准，恒星在非常年轻的时候生长迅速。这些年轻的恒星拥有最频繁的爆发是说得通的"。

新的发现将帮助天文学家更好地了解恒星是如何形成和积累质量的，以及这些早期的质量消耗可能会影响后来的行星形成。

他说："它们周围的盘子都是行星形成的原材料，爆发实际上可以影响这些材料，也许会引发分子、颗粒和晶体的出现，它们可以粘在一起，形成更大的结构。甚至有可能，我们自己的太阳曾经是这些打嗝的婴儿之一。"太阳比大多数恒星要大一些，但是没有理由认为它没有经历过这种爆发式成长的过程。它可能做到了。当我们见证了恒星的形成过程，它是了解我们自己的太阳系在46亿年前的一个窗口。"

关键词： 天文学家 恒星形成

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