年轻的原恒星包裹在所谓的气体和尘埃子宫中。 离它们最近的气体和尘埃形成 星周盘 随着星星的成长。 圆盘是恒星在成长过程中积累的物质库。
但这些恒星并没有以可预测的节奏进食。 有时，他们会经历进食狂潮，一段时间内他们会一次从圆盘中吸积大量物质。 当这种情况发生时，它们会爆发出明亮的光芒，并在吸收更多物质时“打嗝”。
一项基于美国宇航局现已退役的斯皮策太空望远镜数据的新研究记录了猎户星云中一些原恒星的活动。 它的标题是“猎户座 0 级原恒星爆发的速率、振幅和持续时间，”，并发表在《天体物理学杂志快报》上。 托莱多大学的天文学家 Tom Megeath 是该研究的合著者之一。
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“当你观察恒星形成时，气体云会坍缩形成一颗恒星，”Megeath 说。 “这实际上是实时创造恒星的过程。”
原恒星开始生命为 0 级原恒星. 它们大约有 100,000 年的历史，并且仍在生长并积极吞噬磁盘中的物质。 在此阶段，当恒星仍依偎在一团正在坠落的物质中时，它们的质量增加了它们最终质量的一半。
“按照宇宙标准，恒星在非常年轻的时候会迅速成长，”Megeath 说。 “这些年轻的恒星爆发最频繁，这是有道理的。”
2015 年在 HOPS 383 恒星上检测到第一次此类爆发。（Hops 代表赫歇尔猎户座原恒星巡天。）HOPS 383 也在猎户座，这是距离地球最近的大质量恒星形成区域，也是经常研究的对象。
这项新研究是对猎户座 0 级原恒星爆发的首次系统搜索。 他们检测到其中三个，其中两个是新检测到的来自原恒星 HOPS 12 和 124 的爆发。
恒星发展的早期阶段在很大程度上是隐藏的。 厚厚的气体和尘埃云几乎不透光。 但是这些爆发在红外线下更容易被探测到，而斯皮策望远镜的传感器正是针对这种红外线进行调整的。 尽管 Spitzer 的任务于 2020 年结束，但数据仍在检查中。
天体物理学家对这些爆发很感兴趣，因为它们可以告诉我们恒星形成的复杂过程。 我们有很多理论、计算和建模来指导我们理解这一重要过程。 但观察是验证理论准确性的唯一方法。
研究发现，高达 100% 的原恒星质量是在这些爆发期间累积的，尽管它可能比这低得多。 “分数因来源而异，啤酒花 12 可能低至 3%，啤酒花 383 可能高达 100%，”作者在他们的研究中解释道。
研究人员表明，0 级原恒星的爆发至少与更老的原恒星一样频繁。 他们可能会更频繁。 “这与由快速质量下降引发的磁盘不稳定性驱动的爆发是一致的，”他们解释道。
研究人员表示，爆发可能不是 0 级原恒星质量吸积的主要模式，但它们很重要。 当从圆盘中落下的物质多于原恒星可以吸积的物质时，它们就会发生。 由于 0 级原恒星经历了最高的坠落率，所以这一切都吻合在一起。
爆发的持续时间变化很大。 HOPS 383 爆发持续了 15 年，所有的观测表明所有爆发至少持续了 9 年。 但是最近观察到的两次爆发还没有结束。 这表明爆发之间存在显着的可变性。
这些爆发是罕见的，尽管研究人员认为所有年轻的原恒星都会经历它们。 它们大约每 438 年才会在最年轻的原恒星中出现。 “对于 0 级原恒星，爆发之间的中位概率时间间隔为 199-438 年，”该研究称。 它还表示“……95% 的置信区间为 161 至 1884 年。”
如表所示，它们在较老的原恒星中更为罕见，这强化了最年轻的原恒星迅速积累质量的观点。 “这个间隔比 I/FS 类原恒星的估计值小 4 倍，”作者说。
但他们也说，“然而，我们不能排除所有原恒星的爆发间隔为
860 年，正如对 5 颗原恒星的组合样本所推断的那样。” 由于爆发之间的变化如此之大，这意味着要找到更多的爆发需要多时期的光度测量。
在爆发期间，研究中的原恒星亮度提高了两个数量级。 但这项研究中的斯皮策数据跨越了 13 年，只找到了三个。 这不是一个可以得出结论的大样本。
爆发可能在行星形成中发挥作用。 这么多的能量一定会以某种方式影响恒星的周围环境。 年轻恒星赖以生存的物质与形成行星的物质库相同。 “它们周围的圆盘都是行星形成的原材料，”Megeath 说。 “爆发实际上可以影响那种材料。” 它们有可能通过让微小的粒子粘在一起触发行星形成的早期阶段，在很长一段时间内形成更大的结构。
我们的太阳可能经历过类似的爆发。 它比大多数恒星都大，但这并不能排除它也过度进食和经历过爆发的可能性。 如果这些爆发主要发生在它成长的早期阶段，它们可能已经启动了行星本身的形成。
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