这张图片显示第一个「astrosphere」围绕着一颗类似太阳的恒星,该恒星比我们的太阳年轻。
天体物理学界近期迎来了一项重大突破:通过美国国家航空航天局(NASA)的钱德拉X射线天文台,科学家们成功捕捉到了环绕恒星HD 61005的“星协”(Astrosphere)的首张清晰X射线投影。这一观测结果为人类探索恒星演化的早期阶段提供了珍贵的视觉资料。相关研究成果已在权威学术期刊《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上正式发表。
到目前为止,围绕类似太阳的恒星的此类气泡已被理论预测,但直接观测它们极为困难,因为它们的辐射微弱且散射。
恒星HD 61005位于距离地球约120光年的船尾座。尽管其质量和温度与我们的太阳高度相似,但它却是一颗极其“年轻”的恒星,其年龄估计仅为1亿年,远低于太阳46亿年的高龄。研究发现,HD 61005的恒星风表现出极强的活性,其喷射速度约为太阳风的三倍,而粒子密度更是达到了目前太阳风的25倍左右,展现了年轻恒星剧烈的能量释放。
所谓星协,是由恒星风与周围较冷的星际气体和尘埃碰撞而形成的充满过热气体的空腔结构。这一结构起到了类似于太阳系日球层的保护屏障作用,能够阻挡部分来自星际空间的物质。此次对HD 61005星协的探测,标志着科学界首次在类日恒星周围获得此类现象的X射线证据。这一发现不仅揭示了该恒星的现状,也让科学家得以窥见太阳在演化初期形成日球层的物理机制。观测数据显示,该星协的直径达到了惊人的200个天文单位。
产生这些X射线信号的关键在于高速恒星风与星际介质之间的接触区域。HD 61005目前正穿过一片星际介质密度极高的区域,其密度比太阳目前所处的环境高出约一千倍。早在2014年,钱德拉天文台通过一小时的观测初步发现了X射线辐射的迹象,但直到2021年经过更长时间的曝光观测,这一延伸结构才被最终确认。该项研究由约翰斯·霍普金斯大学的凯里·利斯(Carey Lisse)教授领衔,为恒星风研究开辟了新路径。
由于在红外波段下其残骸盘呈现出独特的形状,HD 61005在天文学界被非正式地称为“飞蛾”(The Moth)。这个由尘埃构成的盘状结构与太阳系的柯伊伯带具有极高的相似性,为研究行星系统的形成提供了重要线索。此类观测不仅为研究太阳早期阶段的演变提供了关键信息,还揭示了当恒星风与高密度环境发生剧烈相互作用时的物理图景。随着恒星在空间中的高速移动,它在其前方形成了一道显著的弓形冲击波,这进一步强调了星协结构的动态本质及其与星际环境的复杂交互。