关于地球上的众生而言,单个太阳下的日子现已习以为常。可是跟着现代地理学的开展,咱们认识到世界中充满着孪生乃至三胞胎的恒星体系。因而,假如太阳系之外的星球上真的存在生命,那么它们或许大部分都习惯了日子在两个乃至三个太阳下。几个世纪以来,地理学家不断探求为何存在这样的差异,探求恒星体系究竟怎么而来。
一些地理学家以为,跟着时间的推移,单个的恒星构成并获得了伴星。而另一些则以为,一开端存在多个恒星的体系,跟着时间的推移,会失掉它们的伴星。依据加州大学伯克利分校和哈佛-史密森天体物理中心的一项研讨显现,太阳系(和其他类太阳恒星)在几十亿年前或许为双生体系。
这个名为《内埋双星及其细密内核》的研讨已在《皇家地理学会月报》宣布。其间,来自麦克斯普兰喀地理组织和哈佛-史密森天体物理中心的射电地理学家Sarah I. Sadavoy和Steven W. Stahler(加州大学伯克利分校的理论物理学家)解说了射电研讨是怎么带领他们总结出大多数类太阳恒星一开端都是双星这一定论的。
图解:暗分子云巴纳德68是一个恒星摇篮,且只能运用射电地理学的常识来研讨。图片来历:FORS Team, 8.2-meter VLT Antu, ESO
他们首要查看了第一次对巨型分子云的射电研讨成果,该分子云坐落在间隔地球600光年的英仙座,又叫英仙座分子云。依托了美国新墨西哥州射电望远镜巨阵(VLA)和智利的阿塔卡玛毫米/次毫米波阵列望远镜(ALMA),这项研讨进行了第一次对在这片恒星诞生的区域的年青恒星(小于400万年)的探求,又称为《根据VLA和ALMA观测重生盘及多重性》(VANDAM)。
几十年来,地理学家已知恒星诞生于“恒星摇篮”,即那些存在于由尘土与严寒的氢分子组成的巨大星云中的细密中心。当咱们运用光学望远镜进行观测时,因为尘土遮挡了来自星云内部及其背面的恒星的光辉,所以这些星云看上去就好像星图中的洞。
鉴于星云中的尘土会开释射电而且不会阻挠它们,射电研讨是现在仅有用来勘探这些恒星诞生之地的办法。多年来,Stahler不断测验带领射电地理学家们检测分子云,妄图搜集有关在其内部构成的恒星的信息。终究,他和一位来自VANDAM研讨团队的成员——Sarah Sadavoy进行了协作。
他们的研讨始于对英仙座星云细密中心区域内一切单星与双星进行新的观测。Sadavoy在伯克利新闻发布会上解说,他们二人在寻觅有关恒星是独生仍是双生的依据。她说:“许多恒星非独生这一观念早已被提出,但问题是,有多少呢?经过简略的模型,咱们以为一切恒星都是非独生的。英仙座星云被遍及以为是一个典型的低质量的恒星诞生地,可是咱们的模型还需要在其他的星云上测验。”
图解:哈勃望远镜拍照的红外印象,显现了一个亮堂的扇形物体(右下角),被以为是相互影响而宣布光脉冲的双星。图片来历:NASA/ESA/ J. Muzerolle (STScI)
他们的观测发现了一系列被鸡蛋状的蚕茧星云围住的0级星和1级星,其均构成于50万至100万年前。这些观测随之结合了VANDAM和其他关于恒星构成区域的研讨成果,包含古德带研讨和坐落夏威夷的麦克斯韦望远镜上SCUBA-2设备搜集的数据。
根据这些,他们对英仙座星云中的恒星进行了计算,包含了24个多星体系中的55颗年青的恒星(除了5个以外,都是双生星)和45个单星体系。他们观测到,一切那些较为涣散的双星体系(相距大于500个地理单位)都十分年青,其内部所含的两个0级恒星趋于向鸡蛋状细密内核的长轴对齐。
可是那些较为老练的1级双生恒星则相对散布严密(相距约200个地理单位),而且它们没有像0级恒星那样的对齐趋势。由此,该研讨的作者们开端为多种景象树立数学模型,来解说这样的散布状况,并总结以为,一切与咱们的太阳质量适当的恒星,都是由涣散的0级双生恒星而来的。进一步来说,60%的这些双生恒星跟着时间的消逝而别离,剩余的则构成摆放严密的双星。
Stahler说:“拿鸡蛋做类比,其最细密的部分坐落鸡蛋中心,然后在中轴线上构成两个高密度的集中点。这些点会在某一时间因本身引力而向内崩塌,构成0级恒星。在咱们拍照的照片中,那些单个的,低质量的类太阳恒星都不是原生的,而是双星割裂的成果。”
图解:半人马座中最亮堂的两颗恒星,也是半人马α的双星体系。图片来历:Wikipedia Commons/Skatebiker
这一发现从未被提出或是测验过。他们还以为,恒星摇篮中(比方鸡蛋状的蚕茧星云,实际上包含了多个太阳质量的星体),被每一个细密中心招引并成为恒星一部分的物质有他们曾幻想的两倍多。Stahler说:“没有人曾用体系的办法研讨过年青的恒星与孕育它们的星云之间的联络。咱们的作业推进了对双星是怎么构成的和双星在前期恒星演化中起到的效果的了解。咱们现在信任,大部分类太阳恒星在构成初期是双星,并有强有力的依据来证明这一观念。”
这些数据或许会引领一个新的潮流。地理学家会依靠射电望远镜来检测细密的恒星诞生区域,妄图见证更多恒星构成的进程。跟着VLA和ALMA的晋级和SCUBA-2研讨的不间断数据,这些研讨迟早会问世。
这项研讨的另一个风趣的意义与“涅墨西斯假说”有关。在曩昔,地理学家估测,在咱们太阳系中有一颗名为“涅墨西斯”的伴星。这颗恒星之所以这样命名,是因为理论以为它是将那颗导致恐龙灭绝的小行星撞入地球轨迹的元凶巨恶。惋惜的是,一切妄图找到涅墨西斯的研讨都以失利告终。
图解:艺术家笔下的天狼星双星体系,一颗白矮星围绕着天狼星(一颗白色超巨星)。图片来历:NASA, ESA and G. Bacon (STScI)
Steven Stahler以为,这些发现能够解说为对“涅墨西斯假说”的一种新的了解。他说::“咱们以为很久以前涅墨西斯的确存在。咱们运用了许多计算模型来解说英仙座星云中一切年青单星与双星的相对数量。仅有能够重现这些数据的模型标明,一切恒星在构成初期均是涣散的双星。这些体系在100万年里要么萎缩要么割裂。”
因而,虽然他们的研讨成果并没有直至恐龙的灭绝是由一颗恒星导致的,可是几十亿年前,太阳系的行星或许围绕着两颗恒星(或许性极大)。咱们只能幻想这对太阳系的前期前史会有什么影响,以及它会怎么影响行星的构成。毋庸置疑,这将会成为往后研讨的主题。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.地理学名词
3. universetoday-繁忙的北門
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