发布日期:2025-08-10 11:10 点击次数:184
中新网北京2月27日电 (记者 孙自法 郑莹莹)在天体裁界,有一类2000年才被初度探伤到、近5年内不雅测样本陡增的躲闪天体——流浪行星质料天体(Planetary Mass objects, PMOs),其究竟是若何酿成的问题备受温雅。
中国科学院上海天文台邓洪平参谋员结合的外洋协作科研团队,最新参谋发现酿成流浪行星质料天体的全新机制,他们觉得,质料介于恒星与行星之间的流浪行星质料天体,既非传统恒星酿成历程的居品,也非被终结的巨行星,而是通过年青恒星的星周盘发生潮汐互相作用顺利酿成。
这项关于领路星团对行星酿成的影响、探索恒星酿成和行星酿成的界限有伏击道理的天体裁参谋,由中国科学院上海天文台聚拢香港大学和好意思国加州大学圣克鲁兹分校、瑞士苏黎世大学等中外参谋机构的协作伙伴共同完成,有关效果论文北京本事2月27日凌晨在外洋学术期刊《科学推崇》(Science Advances)发表。
现存两种表面无法释疑
邓洪平参谋员先容说,流浪行星质料天体的质料普通低于氘点火极限(约13倍木星质料),接近巨行星,却不被任何恒星所拘谨,好意思国詹姆斯·韦布空间千里镜(JWST)已不雅测证据该躲闪天体泛泛存在于年青星团中。
詹姆斯·韦布空间千里镜对猎户座星云中“四合星”星团近邻区域的近红外波段成像。(图片着手:NASA,ESA,CSA/M.McCaughrean,S.Pearson)
畴前20多年,天体裁家们觉得流浪行星质料天体可能是分子云坍缩酿成的极低质料恒星,或是从母恒星系统中被抛射出来的巨行星。关连词,这两种表面均无法诠释流浪行星质料天体的品貌之多、多体系统(如双星或三星)之繁,以过甚与恒星领路特征之间的一致性。举例,猎户座大星云中的“四合星”(Trapezium)星团内,流浪行星质料天体的数目远超传统恒星质料函数的瞻望,且约9%的流浪行星质料天体以多体系统表情存在,这与极低质料恒星系统的特质千差万别。
另一方面,好多流浪行星质料天体周围存在延展的气体盘,半径可达100倍日地距离(天文单元,AU)。这预示着流浪行星质料天体与恒星同期酿成于星云气体耗散之前,且未尝被恒星拘谨,不然流浪行星质料天体气体盘的大小将被恒星引力严重收尾,因此,流浪行星质料天体也不是被主星抛射出来的巨行星。
星周盘相逢“潮汐桥”
邓洪平指出,流浪行星质料天体难以被现存的恒星或行星酿成表面诠释,促使参谋团队建议早期星周盘互相作用酿成流浪行星质料天体的全新表面。他们通过高精度流体能源学模拟发现,当两颗年青恒星的星周盘以特定角度和速率近距离相逢时,潮汐力会拉伸并酿成细长的“潮汐桥”。这些桥状结构在引力作用下进一步放松为细腻的线状分子云,最终断裂并坍缩成独处的流浪行星质料天体。
执行模拟自满,这一历程在密集星团(如“四合星”星团)中的产凯旋率极高。当星周盘以每秒2—3公里的速率、300—400天文单元的距离擦肩而过期,“潮汐桥”的线密度向上剖析性的临界值,可同期产生多个流浪行星质料天体,以致酿成紧密的双星或三星系统。
相逢星周盘之间酿成“潮汐桥”并坍缩酿成流浪行星质料天体双星的三维流膂力学模拟示例。中国科学院上海天文台 供图
在细腻的“四合星”星团中,恒星相逢频频,且恒星速率弥漫正巧在每秒2—3公里之间,因此酿成流浪行星质料天体的“摇篮”,滋长了当今不雅测到的最大流浪行星质料天体群。而在恒星领路速率弥漫很小的IC348星团中流浪行星质料天体很罕见。此外,这些酿成的流浪行星质料天体周围还保留了延展的气体盘,也与不雅测收尾高度吻合,进一步考证本次参谋建议的星周盘发生潮汐互相作用顺利酿成流浪行星质料天体表面的可靠性。
可能代表一类全新天体
参谋团队觉得,本次参谋建议酿成流浪行星质料天体的全新机制,不仅能诠释流浪行星质料天体的品貌和性质,还表示它们可能代表了一类全新的天体,从而为领路天地中流浪行星的酿成机制提供了新的想路。
相逢星周盘拉扯出成对流浪行星的三维模拟(Credit:邓洪平)。中国科学院上海天文台 供图
“流浪行星质料天体大约组成了天地中既非恒星、也非行星的一类天体,将匡助咱们领路恒星酿成和行星酿成的界限。”邓洪平说。
当今,流浪行星质料天体的不雅测样本正在赶快增长。参谋团队透露,中国科学院上海天文台结合的系外地球巡天接头能通过微引力透镜法高效地搜寻流浪行星九游体育app官网,针对不同星团中流浪行星质料天体发生率和性质的参谋,将进一步揭示他们发现的全新机制在天地中的普适性。