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天文所莫瑞達團隊最新研究指出,棕矮星形成過程與恆星相同

posted Jul 24, 2015, 2:40 AM by Lauren Huang   [ updated Jul 27, 2015, 1:50 AM ]
original new release: https://public.nrao.edu/news/pressreleases/brown-dwarf-jets
Artist's conception of a very young, still-forming brown dwarf, with a disk of material orbiting it, and jets of material ejected outward from the poles of the disk. CREDIT: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
插畫示意圖呈現極年輕仍在成形中的棕矮星四周有一個物質盤環繞,盤上的洞由內向外噴出物質噴流
CREDIT: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

中研院天文所莫瑞達博士(Dr. Oscar Morata)所主導之國際天文團隊使用「特大天線陣」(Very Large Array, VLA)發現正在成形之早期棕矮星也會發射物質噴流。這是天文學家首度找到直接證據證明質量介於恆星和行星之間的棕矮星經歷的是和恆星一樣的形成過程,惟其規模略小。

該組天文團隊用VLA在電波波段觀測距離地球450光年遠之金牛座恆星形成區的棕矮星樣本,發現其中有4個棕矮星在形成過程中具有噴流,且其噴流特性和一般恆星所發出的噴流一樣。同時該團隊還用史匹哲太空望遠鏡和赫歇爾太空望遠鏡加以觀測並確認這些棕矮星目前還很年輕。

中研院天文所莫瑞達表示:「這個首度由我們發現的現象是,還在早期形成階段的棕矮星發出像這樣的噴流,足以顯示出其形成方式和恆星很類似。這幾個棕矮星是和恆星以相同方式形成的最低質量天體。」

棕矮星質量比恆星小,比巨行星木星質量大,它們的質量不足以產生能夠引發核融合反應的溫度及壓力,因而無法形成「正常」恆星。理論學者在1960年左右開始預測應該有這種天體存在,但直到1994年才首度發現棕矮星。

究竟棕矮星形成方式是像恆星還是像行星?恆星由巨大氣體塵埃雲在星際空間中因重力塌縮而逐漸累積質量,新生恆星外圍有一圈物質盤環繞,最終行星即由這些盤面物質形成。在恆星形成的早期階段,會有物質噴流由盤面的洞向外噴出。而行星形成過程中則沒有出現此類噴流。

之前雖有證據強力顯示棕矮星形成機制和比較大的恆星級手足同胞一樣,但唯有偵測到這種神龍見首不見尾的噴流才能完成最重要的確認工作。在本次發現後,莫瑞達說:「終於能確認棕矮星形成過程和恆星形成過程一樣的了,只不過規模小一點。」莫瑞達的團隊有來自亞洲、歐洲、南美洲成員共同參與。這項成果由Astrophysical Journal於2015年7月23日刊出。

黃珞文翻譯,周美吟博士、汪仁鴻博士審稿

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