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三峡大学天文与空间科学研究中心田海俊教授在太阳邻域发现奇特的恒星“蛇”状结构

2021年05月25日 15:44  点击:[]

(通讯员 王凡)近日,三峡大学天文与空间科学研究中心田海俊教授利用欧空局Gaia DR2巡天数据在太阳邻域的猎户座天区附近发现了一个巨型的恒星结构,结合我国LAMOST美国APOGEE等光谱巡天数据初步测量了该结构的运动学化学、年龄、质量基本特征,这一研究成果在国际权威期刊《天体物理期刊》上正式发表。

田海俊教授根据其形状将发现这个奇特结构命名为恒星蛇“Stellar Snake”恒星蛇大约包括1800颗(红色点)成员星,距离地球大约310 pc1pc约为3.26光年),视向速度约25 km/s,长、宽均超过了200 pc,而厚度仅80pc左右,总质量超过2000倍太阳质量,如图1所示的头部包括了两个正在溶解的核(绿色和黄色标示),两个核离地球的距离分别为289 pc324 pc,速度分别为22 km/s26 km/s恒星蛇成员星距离和视向速度分布上均呈现出清新的双峰结构。通过等年龄线拟合等方法估算出该结构的年龄约为3400万年(如图2)。

                                             

1. 猎户座附近天区恒星形结构l-b空间的分布


2.通过两种方法对年龄进行测量: (1)等年龄线拟合的方法(左边); (2)“TOn方法(右边),两种方法测量的最佳年龄均在 30-40 Myr

关于该巨型结构的形成,目前国际上有两种解释:(1)潮汐力对星团长期作用逐步瓦解而形成的潮尾(tidal tail)结构;(2)自诞生时就存在原生态结构。因为形成这样的巨大结构通常需要几亿年的时间经典的潮尾形成与演化理论无法解释一个星团如何在短时间(3-4千万年)内被潮汐瓦解成如此巨型的结构,田海俊及国际同行学者认为它们是起源于巨型分子云中的纤维状原生态结构

GAIALAMOST等巡天数据蕴含前所未有的临近恒星(团)动力学、化学信息,利用这些信息发现的恒星蛇结构及进一步分析有望从根本上改变太阳邻域恒星形成和星际介质环境演化的认识,例如困扰人们百余年的古尔德带(Gould Belt)的成因及与银河系结构等之间的关系。同时,恒星蛇的成员星包括有大量仍处在主序前(Pre-MS)阶段的小质量恒星及刚进入主序阶段的大质量恒星,丰富的成员星将使恒星蛇成为恒星物理研究领域中最为理想的实验室之一

该研究工作得到了国家自然基金、湖北省杰出青年基金等项目的支持。

论文正文:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abbf4b


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