罕见!哈勃观测到神秘的赫比格

近日,哈勃太空望远镜的研究团队发布了一张令人震撼的照片。哈勃捕捉到了十分罕见的赫比格-哈罗天体(HH天体,Herbig-Haro Object),这让我们窥探到了46亿年前的原始太阳所经历的过程。那么,HH天体究竟是怎样的呢?
138亿年前的宇宙大爆炸,产生了质量比为3:1的氢和氦。元素周期表中位列第一和第二的这两种元素是宇宙中最多的可见物质,它们的质量占比总计达到了99%,第3号及以上的元素总和仅占1%。
随着空间膨胀,宇宙逐渐冷却,氢和氦聚集形成气体云。在引力扰动下,气体云发生坍缩,形成巨大的星体。当星体吸积了足够多的物质,质量变得足够大,可以让其核心中的氢发生核聚变,这样就诞生了宇宙中的第一代恒星。
第一代恒星的质量很大,它们会迅速“燃烧”掉自己的生命,最终发生超新星爆发。这个过程会产生大量的重元素,它们随着冲击波分散到宇宙各处,为新一代恒星以及生命的形成提供物质基础。
等到太阳这样的恒星形成时,就有了各种重元素,接着才能形成地球这样的岩质星球,进而在地球上以各种元素为基础,进化出了生命。可以说,我们都是曾经都是恒星的一部分,我们皆来自星辰。
太阳形成于46亿年前,要了解太阳的早期阶段,我们只能观测太阳系外的那些星云,那里正在经历着太阳当年的诞生过程。在特殊的HH天体中,正隐藏着新生恒星。
在恒星刚刚形成时,气体云还没有消散掉,吸积盘还在周围绕行。新生恒星十分活跃,尤其是在它们诞生后几万年到100万年这段期间,它们会从垂直于吸积盘的两极方向喷射出高能等离子体,其速度可达每秒几百公里。
这些等离子体与周围的气体云发生强烈碰撞,形成强大的冲击波,发出能够超越恒星本身的亮光,这就是HH天体。据估计,HH天体的喷发物重达地球20倍,温度通常高达1万度。
某些年轻恒星可以喷射出超强的等离子体,喷流的长度可达几光年,甚至十几光年,例如,位于1470光年外的HH 46/47,它的喷流速度达300公里/秒,长度达到8.5光年。要知道,太阳与比邻星的距离也只有4.2光年。
在HH天体中,大部分都包含了两颗及以上的恒星,像太阳这种单恒星的情况比较少见。哈勃此次拍摄到的HH天体是位于猎户座方向的HH 111,距离地球1360光年。HH 111的喷流速度为300至600公里/秒,长度大约2.6光年。在HH 111的中心,存在两颗恒星,它们之间相距1200 AU,即1795亿公里。
HH天体只能存在几千年的时间,所以它们非常少见。自19世纪观测到第一个HH天体以来,天文学家目前已观测到的HH天体数量只有1000多个,银河系中估计也只有15万个。与数量多达2000亿颗的恒星相比,HH天体确实罕见。
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