太难得了！看到恒星“变老”的那一时刻，喷出高速双极气体喷流！

天文学家使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)捕捉到了一颗老恒星第一次开始改变其环境的那一刻，这颗恒星喷出了高速的双极气体喷流，现在正与周围的物质相撞；据估计，观测到的喷流年龄不到60岁，这些是理解行星状星云复杂形状是如何形成的关键特征。类太阳恒星在生命最后阶段演化成膨胀的红巨星，然后，恒星排出气体形成一个叫做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，有些是两极或呈现更复杂结构的都有。天文学家对这种变化的起源很感兴趣，但是一颗老恒星喷出厚厚的尘埃和气体掩盖了这个系统，使得研究这个过程的内部机制变得困难。为了解决这个问题，瑞典查尔默斯科技大学丹尼尔·塔福亚领导的天文学家团队将ALMA指向了天鹰座一个古老的恒星系统W43A，其研究发现发表在《天体物理学》期刊上。

（上图所示）在过去，弥漫的球状气体是从这颗恒星释放出来的，W43A刚刚开始喷出卷绕周围物质的双极喷流，水分子射电发射中的亮点分布在恒星喷流和扩散气体的界面周围。图片：NAOJ

由于ALMA的高分辨率，研究小组获得了W43A周围空间非常详细的视图，研究的主要作者Tafoya说：最值得注意的结构是它的双极气体喷流。研究小组发现，这些双极气体喷流的速度高达每秒175公里，远远高于之前的估计。根据这一速度和气体喷流的大小，研究小组计算出气体喷流年龄小于人类的寿命。考虑到与恒星的整个寿命相比，双极气体喷流还很年轻，我们正在见证双极气体喷流刚刚开始挤过周围气体的‘确切时刻’。

当双极气体喷流在大约60年后穿透周围的物质时，就可以看到它们的轨迹了。事实上，ALMA的图像清楚地描绘了喷流卷起的尘埃云分布，这是它正在影响周围环境的有力证据。研究假设，这种夹带是形成两极形状行星状星云的关键，老化的恒星最初是球形地喷射气体，恒星核心失去了它的外层。如果恒星有伴星，伴星中的气体就会涌入垂死恒星的核心，新气体的一部分就会形成喷流。

（上图所示）老恒星系统W43A的阿尔玛图像，从中心老化恒星喷出的高速双极喷流显示为蓝色，低速流出显示为绿色，喷流携带的尘埃云显示为橙色。图片：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tafoya et al

因此，老恒星是否有伴星是决定所形成行星状星云结构的重要因素。团队成员、日本鹿儿岛大学的今井广史(Hiroshi Imai)说：W43A是一种特殊的所谓‘喷流’物体，一些老恒星表现出水分子特有的射电发射。研究推测，这些水的射电的斑点，表明了射流与周围物质之间的界面区域，我们将它们命名为“喷泉”，这可能是一个迹象，表明中心来源是一个发射新气体射流的双星系统。

西班牙安达卢西亚天体研究所的何塞·弗朗西斯科·戈麦斯解释说：尽管我们的银河系中包含了超过2000亿颗恒星，但到目前为止，只有15个‘喷泉’物体被识别出来，这可能是因为气体喷流的寿命相当短，所以我们很幸运能看到这样的稀有物体。

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博科园｜研究/来自： 冲绳科学技术大学院大学

参考期刊《物理评论研究》

DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.012038

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