年齡不到100萬年歲的大質量恆星,竟有顆0.25倍太陽質量的伴星

博科園 發佈 2020-02-13T04:06:05+00:00

利用歐洲南方天文台在智利的甚大望遠鏡,天文學家發現了一顆嵌入在年輕主序前大質量恆星盤中的低質量恆星伴星,命名為MWC297,其研究發現發表在《arxiv》上。

利用歐洲南方天文台在智利的甚大望遠鏡(VLT),天文學家發現了一顆嵌入在年輕主序前(PMS)大質量恆星盤中的低質量恆星伴星,命名為MWC 297,其研究發現發表在《arxiv》上。MWC297被歸類為PMS Hebrig Be星,光譜類型為B1.5,有效溫度約為23700K。

這顆星的年齡估計不到100萬年,半徑約為9.17倍太陽半徑,質量幾乎是太陽的17倍。之前對MWC297的觀測顯示,它有一個小型的雙分量繞星圓盤。圓盤的內部距離恆星7.5到43.5AU,而外部延伸到300AU到450AU。

可以解釋盤的兩個部分之間,存在如此巨大差距的情景之一是,可能潛伏在距離主星43.5到300AU之間某個地方伴星的存在。由義大利米蘭大學Maria Giulia Ubeira-Gabellini領導的一組天文學家,對MWC297進行的新觀測似乎證實了伴星理論。

使用甚大望遠鏡上的光譜偏振高對比度系外行星研究(SPERE)儀器,科學家們在圓盤兩個組成部分之間的縫隙中,發現了一顆低質量恆星。研究利用VLT/sphere-IFS的高對比度觀測,在PMS Hebrig星MWC 297周圍的圓盤中發現了一個低質量伴星。這個新發現的天體被命名為MWC297B,被發現時的投影間隔為244.7 AU,位置角為176.4度。

根據研究人員的觀點,如此大的分離表明它是通過引力不穩定形成。天文學家推測MWC297B最有可能是一顆年輕的M-矮星,早期嵌入盤中。光譜表征表明,該伴星的年齡不到100萬年,質量約為0.25太陽質量,高激發度約為11.9mag。因此,計算出MWC297雙星(MWC297B/MWC297A)的質量比約為0.01。MWC297B是在年輕宿主恆星周圍發現為數不多的幾個恆星伴星之一。

到目前為止,大多數年齡在1000萬年以下的伴星,都是通過直接成像被發現的,它們還沒有被排除在外。雖然已經導出了MWC297B的基本參數,但為了更好地了解該天體的特性,還需要更長波長的後續觀測。此外,天文學家假設這顆伴星可能擁有一個熱的次環盤,因此對MWC297系統的進一步研究將證實這一假設。使用甚大望遠鏡(VLT)/光譜偏振高對比度系外行星研究儀器在近紅外(NIR)上進行了高對比度成像。

伴星的投影間距為244.7±13.2Au,位置角為176.4±0.1°。支持通過引力不穩定性形成,根據光譜,研究估計質量為0.1M-0.5M⊙,這個範圍傳達了伴星和年輕恆演化模型中的不確定性。軌道與根據光譜能量分布(SED)推斷塵埃盤上的間隙重合。年輕伴星的年齡(≲1Myr)和與中心星的質量比(∼0.0 1)使伴星可與PDS70~b相媲美,同時暗示了形成情景與盤動力學之間的關係。

博科園|Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

參考期刊《arXiv》

Cite: arXiv:2002.01946

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