ITBEAR科技资讯
网站首页 科技资讯 财经资讯 分享好友

流浪行星质量天体成因揭秘:星周盘潮汐作用新发现

时间:2025-02-27 13:12:03来源:ITBEAR编辑:快讯团队

在天文学领域,一类神秘的天体——流浪行星质量天体(PMOs)近年来引起了广泛关注。这类天体质量介于恒星与行星之间,却不被任何恒星所束缚,自2000年首次被探测到以来,其形成机制一直是科学家们探索的焦点。

近日,中国科学院上海天文台邓洪平研究员领导的一个国际合作团队揭示了流浪行星质量天体形成的新机制。他们发现,这类天体并非传统恒星形成过程的产物,也不是被驱逐的巨行星,而是通过年轻恒星的星周盘之间的潮汐相互作用直接形成的。

这一研究成果对于理解星团对行星形成的影响,以及探索恒星形成和行星形成的边界具有重要意义。该团队联合了香港大学、美国加州大学圣克鲁兹分校、瑞士苏黎世大学等多个中外研究机构,相关论文已在国际学术期刊《科学进展》上发表。

在过去二十多年里,天文学家们对流浪行星质量天体的形成提出了两种主要理论:一种认为它们是分子云坍缩形成的极低质量恒星,另一种则认为它们是从母恒星系统中被抛射出来的巨行星。然而,这两种理论都无法解释流浪行星质量天体的数量之多、多体系统的复杂性,以及它们与恒星运动特征的一致性。

例如,在猎户座大星云中的“四合星”星团内,流浪行星质量天体的数量远超传统恒星质量函数的预测,且约9%的流浪行星质量天体以多体系统形式存在,这与极低质量恒星系统的特性截然不同。许多流浪行星质量天体周围存在延展的气体盘,这进一步暗示它们与恒星可能同时形成于星云气体耗散之前,且未曾被恒星束缚。

邓洪平研究员及其团队通过高精度流体动力学模拟发现,当两颗年轻恒星的星周盘以特定角度和速度近距离相遇时,潮汐力会拉伸并形成细长的“潮汐桥”。这些桥状结构在引力作用下进一步收缩为致密的线状分子云,并最终断裂坍缩成独立的流浪行星质量天体。

模拟结果显示,这一过程在密集星团中的产生效率极高。在“四合星”星团这样的环境中,恒星相遇频繁,且恒星速度弥散恰好在每秒2-3公里之间,这为形成流浪行星质量天体提供了理想的条件。而延展的气体盘的存在也与观测结果高度吻合,进一步验证了这一新机制的可靠性。

研究团队认为,流浪行星质量天体可能代表了一类全新的天体,它们的发现不仅丰富了我们对宇宙中天体多样性的认识,也为理解恒星和行星的形成机制提供了新的视角。这一新机制的提出,为解释流浪行星质量天体的丰度和性质提供了新的思路。

随着观测技术的不断进步,流浪行星质量天体的样本数量正在迅速增长。中国科学院上海天文台领导的系外地球巡天计划将通过微引力透镜法高效地搜寻流浪行星,针对不同星团中流浪行星质量天体的发生率和性质的研究将进一步揭示这一新机制在宇宙中的普适性。

更多热门内容