記者從中國科學院上海天文臺獲悉,由該天文臺鄧洪平研究員領(lǐng)導的國際合作科研團隊提出了形成流浪行星質(zhì)量天體的全新機制。流浪行星質(zhì)量天體是質(zhì)量介于恒星與行星之間的神秘天體,并非傳統(tǒng)恒星形成過程的產(chǎn)物,也不是從母恒星系統(tǒng)中被拋射出來的巨行星,而是通過年輕恒星的星周盤發(fā)生潮汐相互作用直接形成。這一發(fā)現(xiàn)對理解星團對行星形成的影響,探索恒星形成和行星形成的邊界有重要意義。相關(guān)研究成果于北京時間2月27日發(fā)表在國際學術(shù)期刊《科學進展》(Science Advances)。
流浪行星質(zhì)量天體是質(zhì)量約13倍木星質(zhì)量的一種天體,接近巨行星的質(zhì)量,不被任何恒星所束縛。流浪行星質(zhì)量天體在2000年被首次探測到,近五年內(nèi)觀測樣本陡增,有研究證實這種天體廣泛存在于年輕星團中。過去二十多年,科學家們認為它們可能是分子云坍縮形成的極低質(zhì)量恒星,或是從母恒星系統(tǒng)中被拋射出來的巨行星。然而,這兩種理論均無法解釋流浪行星質(zhì)量天體的豐度之多、多體系統(tǒng)(如雙星或三星)之繁,以及其與恒星運動特征之間的一致性。
通過研究,科研團隊提出了早期星周盤相互作用形成流浪行星質(zhì)量天體的全新理論??蒲腥藛T通過高精度流體動力學模擬發(fā)現(xiàn),當兩顆年輕恒星的星周盤以特定角度和速度近距離相遇時,潮汐力會拉伸并形成細長的“潮汐橋”。這些橋狀結(jié)構(gòu)在引力作用下進一步收縮為致密的線狀分子云,最終斷裂并坍縮成獨立的天體——即流浪行星質(zhì)量天體。

科研人員稱,流浪行星質(zhì)量天體或許構(gòu)成了宇宙中既非恒星,也非行星的一類天體,將幫助人類理解恒星形成和行星形成的邊界。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡對獵戶座星云中Trapezium星團附近區(qū)域的近紅外波段成像。這個年輕的恒星形成區(qū)僅有100萬年的歷史,包含了數(shù)千顆新形成的恒星,其質(zhì)量范圍從太陽質(zhì)量的40倍到不足0.1倍。該區(qū)域還包含許多褐矮星,這些天體的質(zhì)量低于太陽質(zhì)量的8%,而在褐矮星之下,從大約13倍木星質(zhì)量開始,則是流浪行星質(zhì)量天體。最新的韋伯望遠鏡數(shù)據(jù)揭示了數(shù)百個這樣的天體,它們自由漂?。骼耍┰谛窃浦校粐@恒星運行。
(總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉)
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