原恒星或星暴星系 M82 中外流与稠密云碰撞的实验室模拟

天体物理学杂志(2022)。 DOI: 10.3847/1538-4357/ac3de8″ width=”800″ height=”530″>
流出的 X 射线形态及其与来自光电离 CH 目标的低温介质的相互作用,使用能带高于 1 keV 的宽视场针孔相机和流出中具有空间分辨率的 X 射线光谱仪记录方向。 左:正西方 (W) 针孔相机。 右图:东南 (SE) 针孔摄像头向上倾斜。 底部:正东 (E) 光谱仪向顶部倾斜。 y轴也是能量色散方向; 看右边带有 keV 光子能量的标签。 注意:数据取自 2 年多的不同实验镜头,相互作用距离为 3.3-3.6 毫米。 学分:天体物理学杂志(2022)。 DOI: 10.3847/1538-4357/ac3de8

外流或喷流是恒星形成区域的重要特征,是研究人员解释恒星形成中许多关键问题的主要解决方案。 流出物的形态、大小和速度等属性提供了质量抛射的化石记录,并通过推断提供了形成年轻恒星的质量吸积历史。

X射线可以追踪最近的流出源,并探索射流产生的机制及其准直。 尽管已经提出了与星际介质相互作用的各种反馈模型来解释 X 射线发射,但其机制仍不清楚。

最近,由教授领导的一项研究。 中国科学院国家天文台 (NAOC) 的赵刚和梁贵云报告了一个实验室模拟结果,用于模拟 Herbig-Haro 248 和星暴星系 M82 的流出物与稠密云层的碰撞。

结果于 2 月 2 日发表在《天体物理学杂志》上。

通过使用位于上海的圣光二号强大的激光设备,产生了速度为 330 公里/秒的超音速外流,与原恒星外流相当。 这为研究恒星形成区域的流出反馈提供了极好的机会。

对于大尺度天体物理等离子体和小尺度实验室等离子体,基本的物理原理是相同的。 通过使用时间、空间和密度上的标度律,两种等离子体在许多方面是相似的。 该研究的第一作者梁贵云教授说:“我们可以在实验室中重现和研究 HH 248 或 M82 中的天体物理现象,并进一步揭示天体物理学的基础物理学。”

“通过这样的实验,我们得出了一个不同的结论,即HH 248中的X射线主要来自被反向冲击加热的流出物质,即马赫盘。这与过去认为X射线来自星际介质的认识不同震惊了,”梁教授说

通过一个复杂的发射模型,他们推断出电荷交换发生在这样一个实验室微型模型中,例如 HH 248 和 M82 中的 Cap。

但是,对于两个不同的系统,在比例律之后仍然存在一些差异。 需要进一步的实验室探索来确定原恒星流出相互作用的图片。