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  • 在1400光年外,发现一颗新生恒星,或许这就是太阳幼年的样子

    通过使用钱德拉X射线天文台探测到一颗非常年轻恒星发出的X射线耀斑,天文学家重新设定了像太阳这样的恒星,开始向太空发射高能辐射的时间线,这一发现意义重大,因为可能有助于回答一些关于太阳早期的问题,以及一些关于太阳系的问题。拍摄到的图像描绘了天文学家发现X射线耀斑的物体,HOPS 383被称为年轻的“原恒星”,其研究发现发表在《天文学与天体物理学》期刊上。

    在1400光年外,发现一颗新生恒星,或许这就是太阳幼年的样子

    因为它正处于恒星演化的最早阶段,恰好发生在一大团气体和尘埃开始崩塌之后。一旦它演化成熟,距离地球约1400光年的HOPS 383质量将是太阳的一半左右。HOPS 383恒星被一个甜甜圈状的物质茧(深棕色)包围着,这个茧包含了原恒星质量的大约一半,正在向中心恒星坠落。来自HOPS 383中幼年恒星的大部分光线无法穿透这个茧,但耀斑(蓝色)发出的X射线足够强大,足以穿透这个茧。

    在1400光年外,发现一颗新生恒星,或许这就是太阳幼年的样子

    由HOPS 383 发射的红外光散布在茧内部(白色和黄色),图中剔除了茧区域的一个版本。显示了从HOPS 383发出的明亮的X射线耀斑,以及一个物质圆盘朝原恒星坠落。钱德拉X射线天文台观测揭示了X射线耀斑,观测持续了大约3小时20分钟。光斑在插图框中显示为连续循环,X射线量的快速增加和缓慢减少类似于比HOPS 383更进一步演化的年轻恒星X射线耀斑行为。

    在1400光年外,发现一颗新生恒星,或许这就是太阳幼年的样子

    在这个耀斑期间之外,没有探测到来自原恒星的X射线,这意味着在这段时间内,HOPS 383平均比耀斑最大时的亮度至少要暗十倍。其能量也是从太阳观测到最亮X射线耀斑的2000倍,太阳是一颗质量相对较低的中年恒星。当茧中的物质向内落向圆盘时,气体和尘埃也会外流。这种“流出”会从系统中去除角动量,允许物质从盘面落到成长中的年轻原星上。天文学家已经看到了这种从HOPS 383流出的现象。

    在1400光年外,发现一颗新生恒星,或许这就是太阳幼年的样子

    并认为像钱德拉X射线观测到那样强大的X射线耀斑,可能会从其底部的原子中剥离电子,这对于通过磁力驱动外流可能很重要。此外,当恒星在X射线中喷发时,它还可能驱动高能粒子流,这些粒子流与位于围绕原恒星旋转物质盘内缘的尘埃颗粒相撞。假设太阳也发生了类似的事情,这次碰撞引起的核反应,可以解释在地球上发现的某些类型陨石中元素异常丰富的原因。

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    在钱德拉的三次观测过程中,没有检测到来自HOPS 383的其他耀斑,总曝光量略低于一天。天文学家将需要更长的X射线观测来确定在像太阳这样的恒星演化非常早期阶段,这样的耀斑发生的频率有多高。

    博科园|研究/来自:钱德拉X射线中心

    研究发表期刊《天文学与天体物理学》

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