天文学家在4.5亿光年外的一颗小恒星表面发现了一个形状奇特的斑点

　　一颗年轻的恒星能教会我们什么关于我们的星球、太阳和太阳系的诞生。天文学家在4.5亿光年外的一颗小恒星表面发现了一个形状奇怪的斑点，揭示了我们太阳系是如何形成的新见解。

　　我们太阳系中心熟悉的恒星已经成熟了数十亿年，并最终为地球上的我们提供了赋予生命的能量。但是很久以前，我们的太阳只是一颗正在成长的小星星。年轻时的太阳是什么样子的？长期以来，这一直是一个谜，如果解决了，可以告诉我们太阳系的形成——之所以这么命名是因为 sol 是太阳的拉丁词——以及其他由行星和围绕恒星运行的宇宙物体组成的恒星系统。

　　该论文的第一作者、波士顿大学艺术与科学学院天文学副教授凯瑟琳·埃斯帕拉特 （Catherine Espaillat） 说：“我们已经在银河系的其他恒星系统中探测到了数千颗行星，但所有这些行星都是从哪里来的？这才是真正推动我前进的动力。”

　　Espaillat 及其合作者在《自然》杂志上发表的一篇新研究论文最终提供了关于太阳处于婴儿期时哪些力量在起作用的新线索，首次探测到一颗婴儿恒星上一个形状独特的斑点，揭示了有关以下方面的新信息年轻的明星如何成长。

　　Espaillat 解释说：“当一颗小恒星形成时，它会吃掉围绕它旋转的尘埃和气体粒子，形成一个所谓的原行星盘。粒子撞击恒星表面的过程称为吸积。”

　　“这与太阳经历的过程相同。”Espaillat 说。

　　在磁化分子云中发现了原行星盘，天文学家认为，在整个宇宙中，它都是新恒星形成的温床。理论上，原行星盘和恒星通过磁场相连，粒子跟随磁场到达恒星。当粒子碰撞到正在生长的恒星表面时，在吸积过程的焦点处形成了非常热和密集的热点。

　　Espaillat 和她的团队观察一颗距地球约 4.5 亿光年的年轻恒星，首次证实了天文学家为预测热点形成而开发的吸积模型的准确性。直到现在，这些计算机模型都依赖于计算磁场结构如何引导粒子从原行星盘撞击到正在生长的恒星表面上的特定点的算法。现在，可观察到的数据支持这些计算。

　　BU团队，包括研究生约翰·温德伯恩和博士后研究员Thanawuth Thanathibodee，密切研究了一颗名为GM Aur的年轻恒星，它位于银河系的金牛座-御夫座分子云中。

　　该团队花了一个月的时间拍摄通用极光表面发出的光波长的日常快照，汇编了x光、紫外线、红外线和可见光的数据集。为了窥视通用极光，他们依靠美国宇航局哈勃太空望远镜、凌日系外行星调查卫星、斯威夫特天文台和拉斯坎布雷斯天文台全球望远镜网络的“眼睛”。

　　这颗特殊的恒星，GM Aur，在大约一周内进行一次完整的自转，在这段时间内，随着更亮的热点远离地球，然后再次回到地球，亮度水平预计会达到峰值并减弱。但是当团队第一次并排排列他们的数据时，他们被他们看到的东西难倒了。

　　“我们看到数据中有一天的偏移。”Espaillat 说：“紫外线不是所有光波长同时达到峰值，而是在所有其他波长达到峰值前一天左右达到最亮。”

　　“我们多次查看数据，仔细检查时间，并意识到这不是错误。”

　　“热点不是一个完美的圆……它更像是一个弓，弓的一部分比其他部分更热、更密。”Espaillat 说。独特的形状解释了光波长数据中的未对准。这是一个从未被发现的热点现象。

　　“这项[研究]告诉我们，热点是磁场在恒星表面形成的脚印，”Espaillat 说。有一段时间，太阳也有热点——不同于太阳黑子，太阳黑子是太阳表面比其他地方更冷的区域——集中在太阳吞噬周围原行星盘气体和尘埃粒子的区域。

　　Espaillat 说：“最终，原行星盘逐渐消失，留下恒星、行星和其他构成恒星系统的宇宙物体。”“仍有证据表明为我们的太阳系提供燃料的原行星盘存在于我们的小行星带和所有行星中。”“研究与我们的太阳有相似属性的年轻恒星是理解我们自己星球诞生的关键。”