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流浪行星身世之谜:科学家发现全新形成机制

时间:2025-02-27 12:01:24来源:ITBEAR编辑:快讯团队

在浩瀚无垠的宇宙中,存在着一种特殊的天体,它们的质量介于恒星与行星之间,自由漂浮于星云之中,不受任何恒星引力束缚。这些神秘的天体,被称为流浪行星质量天体(Planetary Mass objects,简称PMOs),长久以来,它们的起源一直是天文学界的一大谜团。

近日,由中国科学院上海天文台研究员邓洪平领导的国际科研团队,在PMOs的形成机制上取得了突破性进展。他们提出,PMOs并非传统恒星形成过程的产物,也非被逐出恒星系统的巨行星,而是由年轻恒星的星周盘通过潮汐相互作用直接形成的。这一发现颠覆了以往对PMOs形成的认知。

这项研究汇聚了来自香港大学、中国科学院上海天文台、加州大学圣克鲁兹分校和苏黎世大学等国际知名研究机构的科研人员,其研究成果于2月27日在《科学进展》杂志上发表。论文的第一作者是邓洪平指导的研究生,而邓洪平本人则担任了论文的通讯作者。

邓洪平表示,PMOs或许代表了宇宙中一类全新的天体族群,它们既非恒星也非行星,而是介于两者之间的过渡形态。这一发现将有助于我们更好地理解恒星与行星形成的边界,揭示宇宙中天体演化的奥秘。

PMOs的质量通常低于氘燃烧极限(约13倍木星质量),虽然它们的质量接近巨行星,但却不受任何恒星的引力束缚。在过去二十多年里,科学家们曾认为PMOs可能是由分子云坍缩形成的极低质量恒星,或是从母恒星系统中被抛射出来的巨行星。然而,这两种理论都无法完全解释PMOs的丰富数量、多体系统的复杂性以及它们与恒星运动特征的一致性。

邓洪平指出,PMOs的独特形成方式赋予了它们独特的性质。例如,尽管它们的质量较低,但却倾向于成群结队地出现;它们周围还环绕着巨大的气体盘,这是它们区别于恒星和行星的重要特征。

自2000年首次探测到PMOs以来,科学家们对它们的观测样本量在近五年内迅速增长。詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的观测结果证实,PMOs广泛存在于年轻星团中。一张由JWST拍摄的猎户座星云中Trapezium星团附近区域的近红外波段成像照片,展示了这一年轻恒星形成区的壮观景象。这个区域包含了数千颗新形成的恒星,其质量范围从太阳质量的40倍到不足0.1倍,同时还包含许多褐矮星和数百个PMOs。

随着观测技术的不断进步,科学家们对PMOs的观测样本量将继续增长。由中国科学院上海天文台领导的系外地球巡天计划,利用微引力透镜法高效地搜寻流浪行星,将进一步揭示PMOs在宇宙中的分布和性质。这一研究将有助于我们更深入地理解PMOs的形成机制及其在宇宙演化中的作用。

中国科学院上海天文台作为国内外知名的天文研究机构,自1962年成立以来,一直致力于天文观测和科学研究。其前身可以追溯到1872年建立的徐家汇天文台和1900年建立的佘山天文台。目前,上海天文台拥有徐家汇园区和佘山科技园区两个部分,天文观测台站遍布上海松江佘山、西藏日喀则、吉林长白山、云南昆明等地,为我国的天文事业做出了重要贡献。

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