詹姆斯·韦伯望远镜发现猎户座星云中的恒星风正在侵蚀年轻恒星周围的行星形成物质

December2017

基于美国国家航空航天局哈勃太空望远镜观测的混乱猎户座星云的三维图像。（图片来源:美国国家航空航天局、g .培根、l .弗拉塔雷、z .莱维和f .萨默斯（STScI/AURA））

（）据美国生活科学网站（Sharmila Kuthunur）：我们中的许多人都不得不与讨厌的邻居打交道，但对于猎户座中至少一个充满灰尘的区域来说，这个问题是存在的。

詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的观测表明，猎户座星云中一颗年轻恒星周围的气体和尘埃致密盘每年都在流失大量的氢。这个被称为原行星盘的圆盘是新行星可以形成的区域，因此大量物质的损失可能会限制这一过程。

这种氢流失是由一群大质量邻近恒星发出的强烈紫外线辐射造成的。一项新的研究表明，紫外线辐射如此强烈，可能会阻止该地区形成大型行星。这些发现可能有助于阐明大质量恒星对新生行星系统的影响。

法国国家科学研究中心（CNRS）的研究科学家、这项新研究的主要作者奥利维耶·伯恩说:“在一百万年的时间尺度内，所有质量都应该从这个圆盘上消失。”目前的行星形成模型表明，木星大小的球体至少需要那么长时间才能聚合在一起，因此快速逃逸的物质“正在与行星的形成竞争”，伯恩告诉《生活科学》。

该团队的研究结果于周四（2月29日）发表在《科学》杂志上。

超暴力恒星

梯形星团中的恒星——许多年轻恒星的拥挤家园，包括著名的猎户座中心星团——每颗恒星的质量都比我们的太阳大10倍，亮度为10万倍。该团队的新JWST观测显示，来自这些超亮恒星的紫外线辐射正在显著加热附近原行星盘中的气体，该原行星盘正式命名为d203-506，导致大量有价值的行星形成物质脱离并被吹向太空。

伯恩说，d203-506光盘最多有几百万年的历史，尽管很难获得准确的年龄。猎户座星云本身被认为大约有300万年的历史，“这对我们天文学家来说非常年轻，”他说。



哈勃拍摄的猎户座星云图像，以及詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）拍摄的原行星盘d203-506的放大图。（图片来源:美国国家航空航天局/STScI/莱斯大学/C . O‘Dell等人/ O. Berné、I。sch rotter、PDRs4All）

新生星云的直径约为30至40光年，因此从原行星盘中喷射出的气体很有可能留在其中——尽管它永远不会出现在未来任何可能在行星盘中萌发的行星中。根据2月23日发表在《自然天文学》杂志上的同一团队的一篇相关论文，这个系统似乎每个月都会因紫外线袭击而失去整个海洋的水资源。

伯尼说，从圆盘中喷出的气体至少带有一些尘埃颗粒，因此像地球这样的岩石行星是否能在这个系统中诞生还是一个未知数。

对陨石的研究表明，我们自己的太阳系比d203-506古老4000倍，在形成过程中也受到一个或多个附近大质量恒星的影响。这方面的证据包括彗星和小行星中存在放射性元素——例如铝-26，众所周知，铝-26是在非常热的条件下形成的，就像在爆炸的恒星中看到的那样——这可能是由于近距离的超新星而飘进我们的太阳系的。

“观察这个系统（d203-506）在某种程度上真的像是在研究我们太阳系的过去，”伯恩说。

与我们的太阳相比，d203-506的恒星比我们的太阳小5到10倍，因此它对其系统的控制也较弱，这可能解释了为什么行星形成物质如此容易逃逸。

伯恩说，他的团队已经申请了更多的时间在望远镜上观察这个圆盘和猎户座星云内的其他圆盘。由于目前的发现仅基于一个系统，研究人员表示，未来的观测可以更完整地描述大质量恒星如何影响d203-506等年轻行星系统。

“这只是我们迄今为止所看到的冰山一角，”Berné说。