IT之家 8 月 3 日消息，大質(zhì)量恒星（大于 8 倍太陽質(zhì)量）的起源問題是天體物理學(xué)領(lǐng)域懸而未決的關(guān)鍵問題。紫金山天文臺利用高分辨毫米波 / 亞毫米波干涉陣（ALMA）數(shù)據(jù)，報道了目前唯一有重復(fù)爆發(fā)式吸積的大質(zhì)量原恒星 M17 MIR 以及由重復(fù)爆發(fā)式吸積引起的間斷式高速分子噴流。
中國科學(xué)院表示，該研究進(jìn)一步深化了科學(xué)家對大質(zhì)量恒星起源問題的認(rèn)知。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報》（The Astrophysical Journal Letters）上（IT之家附 DOI:10.3847/2041-8213/ad55c7）。
目前表現(xiàn)出爆發(fā)式吸積的大質(zhì)量原恒星樣本較少，包括 S255IR NIRS 3、NGC 6334I MM1、G358.93-0.03 MM1 及 M17 MIR，其中 M17 MIR 是紫金山天文臺基于長時間的紅外數(shù)據(jù)首次獨立發(fā)現(xiàn)的。
1993 到 2019 年的紅外測光數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn) M17 MIR 有明顯地中紅外光度變化。中紅外光變曲線說明存在兩個明顯的紅外光度爆發(fā)期以及在其之間的一段寧靜期。此外，M17 MIR 表現(xiàn)出與紅外光變幾乎同步的 22 GHz 水脈澤光變活動。因此，M17 MIR 是首顆有重復(fù)爆發(fā)式吸積的大質(zhì)量原恒星。
通過光譜能量分布擬合估算得到爆發(fā)期的物質(zhì)吸積率為每年千分之一太陽質(zhì)量。通過重復(fù)爆發(fā)式吸積，M17 MIR 有望成為一顆 20 個太陽質(zhì)量的 O9 型恒星。
M17 MIR 的水脈澤活動預(yù)示外流活動存在的可能性。研究通過分析 ALMA 1.3 毫米波段存檔數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn) 12CO （J=2-1）譜線的高速線翼部分有明顯的超出，成圖后發(fā)現(xiàn)間斷式的雙極分子外流。外流的極高速（EHV）部分展現(xiàn)出對稱且準(zhǔn)直的噴流狀結(jié)構(gòu)，并可以分辨出明顯的精細(xì)結(jié)狀結(jié)構(gòu)。假定距離最近的 EHV 結(jié)構(gòu) N1-1 / S1-1 起源于 2010 年開始的爆發(fā)式吸積活動，那么可以推斷噴流速度約為 421 km s-1。
研究基于這一噴流速度發(fā)現(xiàn)，EHV 結(jié)構(gòu) N1-2 / S1-2 的動力學(xué)年齡恰好對應(yīng)于 20 世紀(jì) 90 年代發(fā)生的爆發(fā)式吸積活動，這驗證了動力學(xué)年齡的合理性和準(zhǔn)確性。其余間斷式高速分子噴流的動力學(xué)年齡小于 400 年，暗示著過去 400 年發(fā)生過多次爆發(fā)式吸積活動，且每次持續(xù)時間約為幾十年，與氣體吸積盤的引力不穩(wěn)定性以及碎裂模型相符合，這對大質(zhì)量恒星起源問題的理論研究具有參考價值。
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