万亿英里宇宙气流滋养奇特星系

作者: Uliana S

在这幅图中,艺术家描绘了一位主播向 GW Orionis 的原行星盘提供物质,从而产生了偏移的尘埃环。

在距离我们约1300光年的猎户座星群中,年轻的三星系统GW猎户座持续令天文学家们感到惊奇。

围绕着这三颗恒星旋转的,是若干尘埃和气体环——它们是未来行星的“建筑材料”。这些环长期以来因其非同寻常的特征而闻名:它们以不同角度倾斜,并且不在同一平面内。

长期以来,人们认为造成这一切的原因是恒星自身的引力影响。然而,现在新的观测揭示了一个截然不同、更具动态的图景。

天文学家们借助阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA),发现了一条巨大的气体流——一条长达约一万亿英里(或0.2光年)的“飘带”。这条飘带缓慢而稳定地为该系统输送物质,将周围分子云中的物质直接送往外盘。

佛罗里达大学的玛丽亚·盖洛韦-斯普里茨马及其团队详细研究了气体沿一氧化碳分子线的运动。结果发现,这条飘带的轨迹与外部尘埃环的方向一致,但与内部尘埃环的位置却大相径庭。科学家们认为,这正是解释其倾斜现象的关键。

盖洛韦-斯普里茨马指出:“当我们模拟这条飘带如何落入星盘时,它撞击的角度与外环紧密相关。”

根据计算,目前飘带的角动量小于星盘。这意味着我们正在观察一个过程的后期阶段:早期,这条飘带可能携带了更大的动量,并成功“倾斜”了外部区域。而内部环则几乎未受影响。

ALMA被证明是进行这项研究的理想工具。凭借其高分辨率和高灵敏度,科学家们不仅能够在大尺度上观测到飘带本身,还能追踪其运动学特征。

结合对尘埃环的存档观测数据,以及使用望远镜所有阵列(12米、7米和全功率)的新测量结果,研究人员成功地将这条飘带与周围的恒星形成区域联系起来。该系统似乎正在通过类似于邦迪-霍伊尔吸积的机制,持续从其母云中吸积物质。

这一图景与教科书中行星在平静、扁平星盘中诞生的传统模型大相径庭。现实远比这更加湍流:外部气体流甚至可以在星盘生命的后期重塑它们,并使未来的行星拥有倾斜甚至相反的轨道。GW猎户座现在成为了研究此类过程的天然实验室。

研究人员计划在其他年轻系统中寻找类似的飘带,以了解这种机制的普遍性。在GW猎户座本身,ALMA的下一次观测将集中于探测在飘带与星盘碰撞处产生冲击波的分子。这将有助于更精确地理解下落气体如何改变构成未来行星物质的化学成分和动态。

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