天文学家首次直接拍摄到年轻双恒星系统

双子恒星SR24的三维结构图

年轻双子恒星SR24的观测和模型数据对比

一支国际天文学家小组成功地首次直接拍摄到年轻双恒星系统，他们使用昴星望远镜上的适应性光学日冕观测仪（CIAO）观测到年轻双子恒星——“SR24”，它位于蛇夫星座，距离地球520光年。据悉，这支国际天文学家小组是由美国综合研究大学院大学、日本国家天文观测台和其他几所大家的研究人员组成。

在过去20年里天文学家理解恒星和行星如何形成获得了很大的突破，研究显示新诞生的恒星经常被密集的气体盘——“原行星盘”环绕，在原行星盘中可孕育行星，它的直径可延伸至太阳和地球之间距离的数百倍。科学家曾重点研究在不同电磁波长下原行星盘的结构，同时过去科学家主要研究单恒星系统结构，然而宇宙中存在双子恒星系统和多恒星系统，目前对于恒星系统的诞生和形成存在着许多疑团。因此，对双子恒星和多恒星系统中原行星盘的研究是归纳恒星和行星形成理论的最基本要素。

在双子恒星系统中，较明亮、质量较大的恒星被称为主恒星，较昏暗、质量较小的恒星被称为次恒星。叫做“圆主恒星盘”的气体灰尘盘环绕在主恒星周围，叫做“圆次恒星盘”的气体灰尘盘环绕在次恒星周围，叫做“圆双重恒星盘”的气体灰尘盘环绕在主恒星和次恒星之间，通过气体流向恒星盘提供质量。从圆主恒星盘和圆次恒星盘中延伸出来的气体灰尘螺旋臂从圆双重恒星盘吸取能量，进一步促进它们的发育。然而到目前为止，在双子恒星系统或多恒星系统中的恒星盘和螺旋臂却很难被直接观测。

目前，该研究小组拍摄到SR24双子恒星系统高清晰近红外线的圆主恒星盘和圆次恒星盘，这是第一次拍摄到年轻恒星周围的双子原行星盘，同时，他们也发现了一个从圆主恒星盘延伸出来的螺旋臂。拍摄图像显示在这两个恒星盘之间存在着“气体桥”彼此连接，这项观测首次提供宝贵数据资料，从而可进一步测试其他双子恒星系统中质量增长模式类型。

日本千叶大学天文学家Tomoyuki Hanawa博士和日本法政大学Tomoaki Matsumoto博士分析了这两个年轻恒星的属性数据，他们使用超级计算机实现了图像所表现的产生恒星结构的圆双重恒星盘增长的二维数值模拟。通过观测数据和模拟数据的对比，他们发现沿着螺旋臂存在着新鲜的宇宙物质流，通过与圆双重恒星盘相连接的“气体桥”向圆主恒星盘提供新鲜的宇宙能量物质。

据悉，像这样的图像无法通过分光镜或者光谱能量分布模型进行研究观测，该模拟实验同时证实了双恒星盘之间补充宇宙物质存在的“气体桥”，以及在两颗恒星周围旋转气体碰撞所形成的冲击波。通过模拟实验和观测数据的对比，从而证实了年轻双子恒星系统中原行星盘产生的交互影响。

这项研究首次提供了双子恒星系统形成过程的直接观测，通过证实双子恒星系统中存在的能量补充方式，有助于科学家更好地理解双子恒星系统中恒星和行星的形成过程。

腾讯科技（悠悠/编译）