猎户座爆发的恒星系统揭示了它的秘密

猎户座中一组不寻常的恒星已经揭示了它们的秘密。猎户座FU是一个双星系统，于1936年首次引起天文学家的注意，当时中心恒星突然变得比平时亮1,000倍。这种行为在垂死恒星中是常见的，但在猎户座FU这样的年轻恒星中从未出现过。

这种奇怪的现象激发了一种新的同名恒星分类(FU或恒星)。FU或恒星突然耀斑，爆发出亮度，然后在多年后再次变暗。

现在人们知道，这种变亮是由于恒星通过引力吸积从周围环境吸收能量，而引力吸积是形成恒星和行星的主要力量。

然而，这种情况如何以及为何发生仍然是个谜——直到现在，这要归功于天文学家使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。

“近100年来，FUOri一直在吞噬物质，以保持其喷发的持续。我们终于找到了这些年轻的爆发恒星如何补充其质量的答案，”北美ALMA区域中心副经理、科学家安东尼奥·黑尔斯(AntonioHales)解释道。国家射电天文台和这项研究的主要作者，今天发表在《天体物理学杂志》上。

黑尔斯说：“我们第一次获得了直接观察到的证据，证明了火山喷发的物质。”

ALMA观测显示，一股细长的一氧化碳流落到猎户座FU上。这种气体似乎没有足够的燃料来维持当前的爆发。相反，这条吸积流被认为是落入这个年轻恒星系统的先前更大特征的残余物。

“过去与更大气流的相互作用可能导致系统变得不稳定并引发亮度增加，”黑尔斯解释道。

天文学家使用多种ALMA天线配置来捕获来自猎户座FU的不同类型的发射，并检测进入恒星系统的质量流。他们还结合新颖的数值方法将质量流建模为吸积流并估计其特性。

“我们将观察到的结构的形状和速度与从坠落气体轨迹中预期的形状和速度进行了比较，这些数字是有道理的，”博士阿什什·古普塔(AashishGupta)说。欧洲南方天文台(ESO)的候选人，也是这项工作的合著者，他开发了用于模拟吸积流的方法。

“我们能够用一台仪器探索的角度尺度范围确实令人惊叹。ALMA为我们提供了恒星和行星形成动力学的全面视图，范围从数百颗恒星诞生的大型分子云，一直到智利圣地亚哥大学(USACH)的塞巴斯蒂安·佩雷斯(SebastiánPérez)补充道，他是智利年轻系外行星及其卫星千年核(YEMS)的主任，也是这项研究的合著者。

这些观察结果还揭示了猎户座FU缓慢移动的一氧化碳的流出。这种气体与最近的爆发无关。相反，它类似于在其他原恒星周围观察到的流出。

黑尔斯补充道，“通过了解这些奇特的FU或恒星是如何形成的，我们正在确认我们对不同恒星和行星如何形成的了解。我们相信所有恒星都会经历爆发事件。这些爆发很重要，因为它们会影响恒星的化学成分。”新生恒星及其最终形成的行星周围的吸积盘。”

“自从2012年ALMA首次观测以来，我们就一直在研究FUOrionis，”黑尔斯补充道。最终得到答案真是令人着迷。”