一组科学家可能已经解开了一颗比最大的太阳耀斑强一万亿倍的恒星耀斑的谜团。他们认为,一颗巨大的年轻行星正在围绕它旋转的一团过热的原料汤中燃烧。
在莱斯特大学的领导下,由英国科学技术设施委员会(STFC)资助,科学家们提出,一颗大约比木星大十倍的行星在恒星附近正在经历“极端蒸发”,地狱般的物质从行星上撕裂并将其抛向恒星。
他们在杂志上发表了他们的发现皇家天文学会月刊。对发展中太阳系中这种耀斑的统计表明,每个耀斑可以见证多达12次类似的行星毁灭事件。
科学家们把注意力集中在距离我们太阳系1200光年的原恒星FU Ori上,它的亮度在85年前显著增加,到现在还没有变暗到通常预期的亮度。
虽然天文学家认为FU Ori亮度的增加是由于更多的物质从被称为原行星盘的气体和尘埃云中落到了原恒星上,但其中的细节仍然是个谜。
该研究的主要作者、莱斯特大学物理与天文学院的谢尔盖·纳亚克辛教授说:“这些圆盘为生长中的恒星提供了更多的物质,同时也为行星提供了养分。爱博网站先前的观测提供了诱人的线索,表明有一颗年轻的大质量行星非常接近地绕着这颗恒星运行。关于这颗行星是如何引发这样的耀斑的,人们提出了几种观点,但细节问题没有得到解决。我们发现了一个新的过程,你可以称之为年轻行星的‘圆盘地狱’。”
莱斯特大学领导的研究人员为FU Ori创建了一个模拟,模拟了一颗气态巨行星,它是由引力不稳定形成的,在这个过程中,一个巨大的圆盘碎片形成了比我们的木星更大的巨大团块,但密度要小得多。
模拟显示了这样一颗行星的种子是如何在引力的牵引下向内快速迁移到它的主星的。当它到达地球到太阳距离的十分之一时,恒星周围的物质非常热,它有效地点燃了行星大气层的外层。然后,这颗行星变成了一个巨大的新鲜物质来源,为恒星提供养分,并使其成长并发出更亮的光芒。
研究的合著者Vardan Elbakyan博士也来自莱斯特,他补充说:“这是第一颗被观察到经历这种耀斑的恒星。我们现在有几十个这样的耀斑的例子,这些耀斑是由其他年轻的恒星在银河系的一角形成的。虽然FU Ori事件与正常的年轻恒星相比是极端的,但从这些事件的持续时间和可观测性来看,观察者得出的结论是,大多数新兴的太阳系在原行星盘周围时都会像这样爆发十几次左右。
Nayakshin教授补充说:“如果我们的模型是正确的,那么它可能对我们对恒星和行星形成的理解产生深远的影响。原行星盘通常被称为行星的托儿所。但我们现在发现,这些托儿所并不像早期太阳系研究人员想象的那样安静,相反,它们是非常暴力和混乱的地方,许多——甚至可能是大多数——年轻的行星被它们的恒星烧毁,实际上是被它们的恒星吞噬。
“现在重要的是要了解其他耀斑恒星是否确实可以用同样的情况来解释。”
这项研究得到了科学技术设施委员会(STFC)的资助,该委员会是英国研究与创新(UKRI)的一部分。
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