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Young Star Caught in a Fit of Growth

This illustration shows a young star undergoing a growth spurt. Top panel: Material from the dusty and gas-rich disk (orange) plus hot gas (blue) mildly flows onto the star, creating a hot spot. Middle panel: The outburst begins—the inner disk is heated, more material flows to the star, and the disk creeps inward. Lower panel: The outburst is in full throttle, with the inner disk merging into the star and gas flowing outward (green). [FULL-SIZE IMAGE]

Credit: Caltech/T. Pyle (IPAC)

An illustration of a young star undergoing an outburst, in which material from a surrounding disk has drained onto the star itself, bulking up its mass. Gas is seen flowing outward in green. [FULL-SIZE IMAGE]

Credit: Caltech/T. Pyle (IPAC)

The location of Gaia 17bpi, which lies in the Sagitta constellation, is indicated in the center of this image taken by NASA’s Spitzer Space Telescope. [FULL-SIZE IMAGE]

Credit: NASA/JPL-Caltech/M. Kuhn (Caltech)

研究人员发现,一颗年轻的恒星正在经历罕见的生长突增——这是恒星演化的一个戏剧性阶段,当围绕恒星旋转的物质落在恒星上,使其质量膨胀。这颗恒星属于一种断断续续的恒星,被称为傅里星(FU Ori’s),以傅里星群的原始成员傅里奥尼(FU Orionis)命名(大写字母代表可变恒星的命名方案,猎户座(Orionis)指的是它在猎户座中的位置)。通常来说,这些不到几百万年历史的恒星隐藏在厚厚的尘埃云后面,很难观测到。这个新对象是这个类中迄今为止发现的第25个成员,也是大约12个在爆发行为中捕获的对象之一。

"These傅Ori事件是非常重要的在我们当前的理解恒星形成的过程,但仍几乎神话,因为他们如此难以观察," says 林恩•希伦布兰德的天文学教授,加州理工学院的一份新报告的作者发现出现拷贝《天体物理学杂志》上。事实上,这是我们第一次在可见光和红外光下观察到这样的现象,这些数据让我们能够绘制出物质在圆盘和恒星上的运动轨迹

这颗新发现的恒星名为“盖亚17bpi”,是欧洲航天局的盖亚卫星首次发现的。当盖亚发现一颗恒星亮度的变化时,天文学界就会发出警报。埃克塞特大学(University of Exeter)的一名研究生和这项新研究的合著者萨姆·莫雷尔(Sam Morrell)是第一个注意到恒星变亮的人。该团队的其他成员随后跟进发现,这颗恒星的变亮是在盖亚看到它的同时,以及在一年半之前,美国宇航局(NASA)的寻找小行星的“新卫星”(NEOWISE)偶然用红外线捕捉到的。

"的主要任务是探测附近的太阳系天体,它还能在每六个月环绕天空时拍摄所有背景恒星和星系的图像。"NEOWISE已经用这种方法进行了五年的测量,所以它对于探测物体亮度的变化是非常有效的

NASA的斯皮策红外探测太空望远镜在2014年也曾两次目睹了这颗恒星的增辉阶段,这给了研究人员大量的红外数据。

新发现揭示了围绕年轻恒星演化的一些长期谜团。一个悬而未决的问题是:一颗恒星如何获得它所有的质量?恒星是由坍缩的气体和尘埃球形成的。随着时间的推移,一个物质的圆盘围绕着恒星形成,恒星继续从这个圆盘中虹吸物质。但是,根据之前的观测,恒星对自身的引力不足以达到最终的质量。,

理论学家认为傅里叶事件——质量从盘状物倾倒到恒星上的时间长达100年——可能有助于解开这个谜。科学家们认为,所有的恒星在它们的一生中都会经历大约10到20次这样的傅里叶变换,但是,由于这个恒星阶段通常隐藏在尘埃后面,所以数据是有限的。上世纪80年代,有人在信封背面勾画了这一情景,尽管经过这么长时间,我们在确定活动率方面仍然没有做得更好,希伦布兰德说。

这项新研究最详细地展示了物质是如何从圆盘的中点(位于恒星与恒星之间的距离约为1个天文单位)移动到恒星本身的。(天文单位是地球到太阳的距离。)NEOWISE和Spitzer是第一个捕捉到在盘中央物质堆积的迹象的。当这种物质开始在圆盘中积累时,它开始升温,发出红外光。然后,当这些物质落到这颗恒星上时,它变得更热,发出可见光,这就是盖亚所探测到的。

希伦布兰德说,圆盘中央的物质密度增加,变得不稳定。然后它流到恒星上,表现为一个爆发

研究人员利用凯克天文台和加州理工学院的帕洛玛天文台来帮助确认这颗新发现的恒星的傅日性质。希伦布兰德说:“你可以把盖亚看作是第一个发现犯罪现场的人,而凯克和帕洛玛则指给我们看冒烟的枪

该研究的题目为:"Gaia 17bpi:傅里亚型爆发。加州理工学院的迈克尔·库恩和路易莎·瑞布尔;剑桥大学的西蒙·霍奇金;肯特大学的Dirk Froebrich;还有喷气推进实验室的Amy Mainzer。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.caltech.edu/about/news/young-star-caught-fit-growth-84666