太阳系的原始遗迹

一直以来,科学家们对陨石中的某些矿物包裹体进行了研究,得出结论认为,陨石是早期太阳系的原始遗迹,含有短暂的放射性核素的衰变产物。这些放射性元素可能是由附近一颗爆炸的恒星(超新星)或一颗大质量恒星的强烈恒星风吹到新生的太阳系中的。

这项新研究的科学家利用蛇夫座恒星形成区域的多波长观测,包括壮观的新红外数据,揭示恒星形成气体云团与附近一群年轻恒星产生的放射性核素之间的相互作用。他们的发现表明,星团中的超新星是恒星形成云中最有可能产生短暂放射性核素的来源。

我们的太阳系很可能是在一个巨大的分子云和一个年轻的恒星群中形成的,这个星团中的一些大恒星产生的一个或多个超新星事件,污染了转化为太阳及其行星系统的气体。虽然这一设想是在过去提出的,但长处是利用多波长观测和复杂的统计分析,推导出模型可能性的定量测量方法。

科学家表示,基于太空的伽马射线望远镜提供的数据能够探测到短命的放射性核素铝-26发射的伽马射线。这些都是极具挑战性的观测,我们只能在两个恒星形成区域令人信服地探测到,最好的数据来自蛇夫座复合体。

蛇夫座云团包含许多密集的原恒星核心,处于恒星形成和原行星盘发育的不同阶段,代表了行星系统形成的最早阶段。通过结合波长从毫米到伽马射线的成像数据,研究人员能够看到从附近星团向蛇夫座恒星区域流动的铝-26。

我们在蛇夫座看到的浓缩过程与50亿年前太阳系的形成过程是一致的,一旦我们看到了这个过程如何发生的好例子,我们就开始尝试模拟附近的星团,这些星团产生了我们今天在伽马射线中看到的放射性核素。

科学家开发了一个模型,解释了这个地区可能存在的每一颗大质量恒星,包括它的质量、年龄和作为超新星爆发的可能性,并结合了来自恒星风和超新星的铝-26的潜在产量。这个模型使他能够确定今天观测到的生产铝-26的不同情景的可能性。

我们现在有足够的信息说,有59%的可能性是由超新星造成的,68%的可能性来自多个来源,而不仅仅是一颗超新星,这种统计分析为天文学家过去50年来一直在争论的情景提供了可能性。这是天文学的新方向,新发现还表明,与新形成的恒星系统相结合的短寿命放射性核素的数量可能会有很大差异。许多新的恒星系统将诞生铝-26丰度与我们的太阳系,但变化是巨大的-几个数量级,这对于行星系统的早期演化很重要,因为铝-26是主要的早期热源。更多的铝-26可能意味着更干燥的行星。

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投稿时间:2021-11-13  最后更新:2022-03-08

标签:太阳系   伽马射线   星团   核素   超新星   波长   放射性   恒星   遗迹   行星   可能性   原始

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