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:星云像一个“正在发酵的面团”
,引力将气体拉向中心,湍流将其撕裂成碎片,恒星反馈则将边缘的气体吹走——最终形成一个“中心明亮、边缘有瓣”
的结构,与我们观测到的图像完全一致。
二、恒星诞生的微观史诗:从分子云核到原恒星的“破茧之旅”
如果说动力学是星云的“宏观剧本”
,那么恒星形成的微观过程就是这部剧本的“细节特写”
。
在17的分子云核中,每一颗原恒星的诞生都是一场“从无到有”
的奇迹,涉及引力、磁场所、吸积盘和喷流的复杂互动。
1分子云核的分裂:从“种子”
到“胚胎”
17sw分子云核的坍缩并非“一次性完成”
,而是分层分裂的过程:最初的大云核(质量~1000倍太阳)会先分裂成几个“次级核”
(每个质量~100倍太阳),次级核再分裂成更小的“原恒星核”
(每个质量~10倍太阳)。
这个过程的驱动力是角动量守恒:当云核收缩时,它的旋转速度会加快,离心力阻止气体直接落到中心,反而将其“摊平”
成吸积盘。
通过ala的观测,天文学家在17sw中发现了三个次级核,每个核周围都有旋转的尘埃盘——这是原恒星形成的“标志性结构”
。
其中一个次级核(编号17sw-a)的质量约为太阳的20倍,吸积盘的直径约为1000天文单位(au,1au=地球到太阳的距离),厚度仅为10au——像一个“薄饼”
状的尘埃环,中间有一个看不见的“点光源”
(原恒星)。
2吸积与喷流:原恒星的“成长仪式”
原恒星的“成长”
依赖于吸积:吸积盘中的物质沿螺旋轨道向中心坠落,释放的引力能转化为热量,使原恒星的温度不断升高。
例如,17sw-a的原恒星表面温度已达3000开尔文(约为太阳的一半),光度约为太阳的10倍——尽管它还没有进入主序星阶段(稳定燃烧氢的阶段)。
但吸积并非“温和”
的过程。
当物质落入原恒星时,会形成吸积柱(aretionn)——高速(每秒数百公里)的物质流从吸积盘的两极喷出,撞击周围的星际介质,产生赫比格-哈罗天体(hh天体)。
在17中,17sw-a周围已经形成了两个hh天体:hh320和hh321。
前者是一条长达05光年的弧状结构,发出明亮的蓝光(来自电离氧的辐射);后者是一个点状源,光谱显示其温度高达1万开尔文。
这些喷流不仅是恒星成长的“副产品”
,更是清除周围气体的关键:它们将吸积盘内的角动量带走,让更多的物质能够落到原恒星表面;同时,喷流撞击星际介质产生的激波,会压缩周围的气体,触发新的恒星形成——这形成了一个“恒星形成→喷流→新恒星形成”
的正反馈循环。
3褐矮星:失败的恒星,还是特殊的行星?在17的分子云核中,天文学家还发现了一些“特殊成员”
——褐矮星(browndwarf)。
这些天体的质量介于行星(<008倍太阳质量)和恒星(≥008倍太阳质量)之间,无法通过核聚变稳定燃烧氢(因为核心温度不够高)。
例如,17中的一个褐矮星候选体(编号17-bd1)质量约为005倍太阳质量,半径与木星相当(约01倍太阳半径)。
它的光谱显示,其表面温度约为2000开尔文,主要由分子氢和尘埃组成——更像一颗“失败的恒星”
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