這張圖片顯示第一個「astrosphere」圍繞著一顆類似太陽的恆星,該恆星比我們的太陽年輕。
天文物理學界最近取得了一項重大突破,首次捕獲到圍繞著類太陽恆星 HD 61005 的「星周層」(Astrosphere)清晰 X 射線投影。這項觀測成果是利用美國國家航空暨太空總署(NASA)的錢卓拉 X 射線天文台(Chandra X-ray Observatory)所完成的。該研究為科學家提供了窺探恆星演化早期階段的珍貴視角,相關研究結果已正式發表於權威學術期刊《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。
到目前為止,這類圍繞太陽樣恆星的氣泡已被理論預測,但由於它們的輻射很弱且散射,直接觀測它們非常困難。
HD 61005 位於距離地球約 120 光年的船尾座(Puppis)中。這顆恆星的質量與溫度與我們的太陽極為相似,但其年齡估計僅約 1 億年,與擁有 46 億年歷史的太陽相比顯得非常年輕。HD 61005 的恆星風表現出極高的活躍度,其噴發速度大約是目前太陽風的三倍,而粒子密度更是高出約 25 倍,展現出年輕恆星強大的能量釋放與動態特性。
所謂的「星周層」是由過熱氣體填充的空腔結構,其形成源於恆星風與周圍較冷的星際氣體及塵埃發生劇烈碰撞。這種結構具有類似於太陽「日球層」(Heliosphere)的保護功能。此次針對 HD 61005 星周層的發現,是科學界首次在類太陽恆星周圍獲得 X 射線證實,這有助於研究人員理解太陽系早期日球層的形成機制。觀測數據顯示,該星周層的直徑跨度高達 200 個天文單位。
產生觀測影像的 X 射線輻射源自高速恆星風與星際介質的接觸區域。這項結構之所以能被清晰觀測,關鍵在於 HD 61005 正穿過一個星際介質密度極高的區域,其密度比太陽目前所處的環境高出約一千倍。科學家最初在 2014 年透過錢卓拉天文台進行一小時的觀測時,便發現了 X 射線發光的跡象,直到 2021 年經過更長時間的曝光觀測後,才正式確認了其延伸結構。該研究計畫由約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)的凱里·利斯(Carey Lisse)領導。
由於 HD 61005 在紅外線波段下呈現出的殘骸盤形狀,它在天文界被非正式地稱為「飛蛾」(The Moth)。這個塵埃盤與太陽系中的古柏帶(Kuiper Belt)十分相似。這類觀測提供了關鍵資訊,揭示了太陽在發展初期、與高密度環境交互作用時的太陽風樣貌。隨著恆星在空間中高速移動,它會在前方形成一道明顯的震波,進一步突顯了這種動態結構在宇宙演化過程中的重要地位。