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流浪行星身世之谜:上海科学家揭秘全新形成机制

时间:2025-02-27 15:34:21来源:新民晚报编辑:快讯团队

在中国科学院上海天文台,一项关于宇宙神秘天体的突破性研究成果正引起国际天文学界的广泛关注。邓洪平研究员带领的国际科研团队,提出了一个关于流浪行星质量天体(PMOs)形成的新机制,这一发现挑战了传统认知,为理解恒星与行星形成的边界提供了新的视角。

流浪行星质量天体,一种质量介于恒星与行星之间的特殊存在,既不是恒星形成过程的产物,也非被母恒星系统抛弃的巨行星。它们如同宇宙中的孤儿,自由漂浮,不受任何恒星束缚。这些神秘天体的首次探测可追溯到2000年,但近年来,观测样本的急剧增加促使科学家们重新审视其起源。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新观测数据为这一研究提供了关键线索。在猎户座星云中Trapezium星团附近,这个年轻的恒星形成区仅百万年历史,却已孕育了数千颗新恒星,以及众多褐矮星和行星质量天体。韦伯望远镜揭示了数百个自由漂浮的行星质量天体,它们不围绕任何恒星运行,成为流浪行星质量天体存在的直接证据。

然而,过去二十多年来,科学家们对流浪行星质量天体的起源一直存在争议。一种观点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。但这两种理论都无法完全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。

邓洪平研究员领导的团队通过高精度流体动力学模拟,提出了一个全新的理论:流浪行星质量天体是由年轻恒星的星周盘相互作用形成的。当两颗年轻恒星的星周盘以特定角度和速度相遇时,潮汐力会拉伸出细长的“潮汐桥”。这些桥状结构在引力作用下收缩为线状分子云,最终断裂并坍缩成独立的天体,即流浪行星质量天体。

这些模拟结果不仅揭示了流浪行星质量天体的形成机制,还展示了相遇星周盘之间形成潮汐桥并坍缩成PMO双星的三维过程。邓洪平研究员表示:“流浪行星质量天体或许代表了宇宙中一类既非恒星、也非行星的独特天体,它们将帮助我们更深入地理解恒星与行星形成的边界。”

随着流浪行星质量天体观测样本的快速增长,中国科学院上海天文台领导的系外地球巡天计划正通过微引力透镜法高效搜寻这些神秘天体。针对不同星团中PMO的发生率和性质的研究,将进一步验证这一新机制的普适性,为揭开宇宙的神秘面纱贡献更多力量。

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