幼星在形成过程中会释放气体“喷嚏”

我们的身体有时会通过打喷嚏的方式用力排出鼻子里的灰尘。类似的现象也可能发生在新生恒星身上。对围绕新生恒星的原恒星盘进行的一些新观察，让我们更仔细地观察了原恒星盘如何释放气体、电磁能和尘埃羽流。日本九州大学的研究小组将这些“打喷嚏”描述为磁通量或能量的释放，这可能是恒星形成的重要组成部分。这项研究结果发表在 4 月 11 日发表在《天体物理学杂志》上的一项研究中。

所有恒星都在恒星育婴室中发展，但恒星形成是一个复杂的过程，我们仍然没有完全理解。这些广阔的空间充满了创造恒星所需的原材料——气体、尘埃和能量。含有大量尘埃和气体的恒星育婴室最终会凝结，形成恒星核心或婴儿恒星。随着时间的推移，恒星核心将积累更多物质并增加质量。随着这种增长的展开，尘埃和气体在天文学家称之为原恒星盘的新恒星周围形成一个环。

“这些结构永远被磁场穿透，从而产生磁通量，”研究报告合著者、九州大学射电天文学家 Kazuki Tokuda 在一份声明中表示。“然而，如果恒星发展过程中所有这些磁通量都保留下来，它会产生比任何已知原恒星中观测到的磁场强几个数量级的磁场。”

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科学家们推测恒星发展过程中的某种机制会消除磁通量。一种理论认为，随着云层逐渐被拉入恒星核心，磁场会随着时间的推移逐渐减弱。

在这项新研究中，研究小组将目光投向了一个名为 MC 27 的恒星育婴室。这个恒星育婴室距离地球约 450 光年。他们使用 ALMA 阵列（位于智利北部的一组 66 台高精度射电望远镜）观测了 MC 27。

“当我们分析数据时，我们发现了一些意想不到的东西，”Tokuda 说。“这些‘尖刺状’结构从原恒星盘延伸了几个天文单位。当我们深入挖掘时，我们发现这些是排出的磁通量、尘埃和气体的尖刺。”

研究团队称，这种现象称为交换不稳定性。当磁场不稳定性与围绕恒星的原恒星盘中不同量的气体发生反应时，就会发生这种现象。其结果是磁通量的排出。

德田说：“我们将此称为小恒星的‘打喷嚏’，因为它让我们想起高速排出灰尘和空气的时候。”

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他们还在距原恒星盘数千天文单位的地方观测到了其他能量峰值。该团队认为，这些额外的峰值可能是过去恒星喷嚏的残留物。

研究小组希望他们的发现能够提高天文学家对塑造宇宙的具体过程的理解。

“类似的尖刺状结构在其他年轻恒星中也曾被观察到，这正在成为一种更常见的天文发现，”Tokuda 说道。“通过研究导致这些‘喷嚏’的条件，我们希望能够扩展我们对恒星和行星形成方式的理解。”