美国国家航空航天局的哈勃望远镜发现了年轻恒星FU Orionis的惊人细节 _美国

据美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心：1936年，天文学家在猎户座看到了一个令人费解的事件：年轻的恒星FU Orionis（FU Ori）在几个月内变得明亮了一百倍。在鼎盛时期， FU Ori本质上比我们的太阳亮100倍。然而，与爆炸的恒星不同，自那以后，它的光度只是缓慢地下降了。
现在，一组天文学家利用美国国家航空航天局哈勃太空望远镜的紫外线能力，更多地了解了FU Ori的恒星表面与吸积盘之间的相互作用，吸积盘近90年来一直在向这颗正在生长的恒星倾倒气体。他们发现，与恒星接触的内盘非常热，这挑战了传统观念。
这些观测是用望远镜的COS（宇宙起源光谱仪）和STIS（太空望远镜成像光谱仪）仪器进行的。这些数据包括FU-Ori的第一个远紫外光谱和新的近紫外光谱。
加州帕萨迪纳加州理工学院的Lynne Hillenbrand和该论文的合著者说：“我们希望通过比以往任何时候都更靠近吸积盘内边缘的测量来验证吸积盘模型中最热的部分，以确定其最高温度。” 。“我认为我们有希望看到一些额外的东西，比如恒星和它的盘面之间的界面，但我们肯定没有预料到。事实上，我们看到了这么多额外的东西——它在紫外线下比我们预测的要亮得多——这是一个巨大的惊喜。”
更好地理解恒星吸积
最初被认为是恒星中的一个独特案例，FU Ori是一类年轻的爆发恒星，它们的亮度会发生巨大变化。这些天体是经典金牛座T星的一个子集，金牛座T星是新形成的恒星，是通过吸积来自其星盘和周围星云的物质而形成的。在经典的金牛座T星中，星盘不会直接接触恒星，因为它受到恒星磁场向外压力的限制。
然而，FU Ori天体周围的吸积盘由于其相对于中心恒星的巨大质量、与双星伴星的相互作用或下落物质而容易受到不稳定的影响。这种不稳定性意味着质量吸积率会发生巨大变化。增加的速度破坏了恒星磁场和星盘内边缘之间的微妙平衡，导致物质向恒星表面靠近并最终接触到恒星表面。

这是艺术家对年轻恒星FU Orionis（FU Ori）爆发早期阶段的概念，周围环绕着一个物质盘。一组天文学家利用哈勃太空望远镜的紫外线能力，更多地了解了FU Ori的恒星表面与吸积盘之间的相互作用，吸积盘近90年来一直在向这颗成长中的恒星倾倒气体。他们发现，与恒星接触的内盘比预期的要热得多——16000开尔文——几乎是太阳表面温度的三倍。那个炙热的温度几乎是以前认为的两倍。图片：NASA-JPL，加州理工学院
增强的入流速率和吸积盘与恒星的接近使FU Ori天体比典型的T Tauri恒星亮得多。事实上，在爆发期间，恒星本身会被星盘照亮。此外，当圆盘物质接近恒星时，它的轨道速度很快，远远快于恒星表面的自转速度。这意味着应该有一个区域，在这个区域，星盘会撞击恒星，物质会显著减速和升温。
加州理工学院的Adolfo Carvalho是该研究的主要作者，他说：“哈勃数据表明，撞击区域比之前预测的要热得多。” 。“在FU Ori，温度为16000开尔文（几乎是太阳表面温度的三倍）。这个灼热的温度几乎是先前模型计算的两倍。它挑战并鼓励我们思考如何解释这种温度的跃升。”
为了解决过去模型和最近哈勃观测之间的显著温度差异，该团队对FU Ori内部区域的几何形状进行了修改：吸积盘的物质接近恒星，一旦到达恒星表面，就会产生热冲击，从而发出大量紫外线。
福奥里周围的星球生存
理解FU-Ori快速吸积过程的机制与行星形成和生存的想法有更广泛的联系。
卡瓦略解释说：“我们基于哈勃数据修订的模型对行星进化来说并不是一个坏消息，它有点好坏参半。” 。“如果这颗行星在形成过程中位于星盘的远处，那么FU Ori天体的爆发应该会影响这颗行星最终会继承什么样的化学物质。但如果一颗正在形成的行星非常靠近恒星，那么情况就略有不同。在几次爆发中，任何在恒星附近形成的行星都会迅速向内移动并最终与恒星合并。你可能会失去，或者至少完全烧毁在恒星附近的岩石行星。”
哈勃紫外线观测的额外工作正在进行中。该团队正在仔细分析COS光谱中存在的多种元素的各种光谱发射线。这应该为FU Ori的环境提供进一步的线索，例如内部区域内气体流入和流出的运动学。
Hillenbrand反射道：“许多这些年轻恒星在远紫外波长的光谱上非常丰富。” 。“哈勃望远镜、它的大小和波长覆盖范围，以及FU Ori的幸运环境，让我们比以往任何时候都更深入地了解这种迷人恒星类型的引擎。”
这些发现发表在《天体物理学杂志快报》上。
这些观察是作为17176号一般观察员计划的一部分进行的。
哈勃太空望远镜已经运行了三十多年，并继续取得突破性的发现，这些发现塑造了我们对宇宙的基本理解。哈勃是美国国家航空航天局和欧洲航天局（ESA）之间的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心负责管理望远镜和任务操作。总部位于丹佛的洛克希德·马丁航天公司也支持戈达德的任务操作。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所由天文学研究大学协会运营，为美国国家航空航天局进行哈勃科学操作。