天文学家捕捉到了一颗老恒星首先开始改变其环境的瞬间

一个使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的国际天文学家团队捕捉到了一颗老恒星首先开始改变其环境的瞬间。恒星喷出了高速双极气体射流，该射流正在与周围的物质碰撞。观察到的喷气机的年龄估计不到60年。这些是了解行星状星云如何形成的关键特征。

在生命的最后阶段，太阳般的恒星演化成膨胀的红色巨人。然后，恒星将气体排出以形成称为行星状星云的残留物。行星状星云的形状多种多样。有些是球形的，但有些是双极的或显示复杂的结构。天文学家对这种变种的起源很感兴趣，但是一颗老恒星排出的厚厚的尘埃和气体使该系统模糊不清，从而难以研究该过程的内部工作原理。

为了解决这个问题，瑞典查尔默斯理工大学的丹尼尔·塔佛亚(Daniel Tafoya)领导的一组天文学家将ALMA对准了W43A，这是天鹰座天鹰座中的一个古老恒星系统。

由于ALMA的高分辨率，团队获得了W43A周围空间的非常详细的视图。“最引人注目的结构是其小的双极射流，”《天体物理学杂志快报》发表的研究论文的主要作者塔弗亚说。研究小组发现，喷气流的速度高达每秒175公里，远高于之前的估计。基于这个速度和喷气式飞机的大小，研究小组计算出喷气式飞机的寿命小于人类的寿命。

Tafoya解释说：“考虑到喷气机的寿命与恒星的整体寿命相比，可以肯定地说，我们正在目睹喷气机刚刚开始向周围气体推进的'确切时刻'。”“当喷气机在大约60年的时间内穿透周围的物质时，一个人就能观察到他们生活的进展。”

实际上，ALMA图像清楚地描绘了喷气机夹带的尘埃云的分布，这是有说服力的证据，表明它正在影响周围的环境。

研究小组认为，这种夹带是形成双极型行星状星云的关键。在他们的情况下，老化的恒星最初会球形地喷射气体，而恒星的核心将失去包层。如果恒星有伴星，则来自伴星的气体会倾泻到垂死的恒星的核心上，而这种新气体的一部分会形成射流。因此，老恒星是否有伴星是决定行星状星云结构的重要因素。

该小组成员日本鹿儿岛大学的今井浩史说：“ W43A是一种奇特的所谓的“喷泉”物体。某些古老的恒星显示出水分子的特征性放射。我们假设这些水的排放点指示射流与周围材料之间的界面区域。我们将它们命名为“喷泉”，这可能标志着主要的来源是发射新飞机的二元系统。

西班牙安达卢西亚阿斯特菲菲西卡研究所的何塞·弗朗西斯科·戈麦斯解释说：“尽管我们的银河系中有超过1000亿颗恒星，但到目前为止，仅发现了15个'喷泉'物体。”“这可能是因为喷气式飞机的寿命很短，所以我们很幸运看到如此稀有的物体。”

这些观察结果发表在D. Tafoya等人。2020年2月13日由《天体物理学杂志快报》(Astrophysical Journal Letters)出版，“用准直的快速射流塑造渐近巨支星W43A的包络”。