研究人员基于LAMOST发现新的长寿命原行星盘

  • 天文科普
  • 2025年03月04日
  • 近期,河北师范大学王小龙博士、崔文元教授和中国科学院紫金山天文台的房敏研究员等人利用郭守敬望远镜(LAMOST)光谱数据,结合多波段测光数据,对一类具有很长寿命的年轻星进行了系统搜寻,通过细致的光谱分析,结合SED拟合和等龄线拟合技术,研究人员发现了14颗新的长寿命的原行星盘,这些新证认的长寿命原行星盘几乎使得这一特殊类型年轻恒星的数目翻倍,这为进一步的统计分析提供了可靠的数据来源。

研究人员基于LAMOST发现新的长寿命原行星盘

近期,河北师范大学王小龙博士、崔文元教授和中国科学院紫金山天文台的房敏研究员等人利用郭守敬望远镜(LAMOST)光谱数据,结合多波段测光数据,对一类具有很长寿命的年轻星进行了系统搜寻,通过细致的光谱分析,结合SED拟合和等龄线拟合技术,研究人员发现了14颗新的长寿命的原行星盘,这些新证认的长寿命原行星盘几乎使得这一特殊类型年轻恒星的数目翻倍,这为进一步的统计分析提供了可靠的数据来源。

原行星盘是恒星形成过程中角动量守恒的产物。原行星盘的研究,对于理解恒星演化和行星形成过程具有重要意义。大量的观测事实表明原行星盘的演化是一个非常快速的物理过程,在大约一千万年的时标之内,原行星盘就会完全耗散。并且关于原行星盘演化的数值模拟也预示着类似的演化时标。然而,最近的观测研究发现了一些非常特殊的年轻星,它们的红外观测能够表明星周盘的存在,并且光谱观测显示出强烈的吸积现象,但是动力学分析却表明它们其实是一些年老星协中的成员星,这表明它们的年龄可能超过一千万年,甚至达到五千万年以上,远远超过原行星盘的典型寿命(<5百万年)。这些特殊的原行星盘与苏格兰作家James Matthew Barrie在他的长篇小说《Peter Pan》中所描述的那个永远也长不大的小男孩“Peter Pan”具有相同的特质——虽然年岁越来越大,但是依然保持活力,因此天文学家将这些长寿命的原行星盘称为“Peter Pan Disk”。对这些长寿命的原行星盘进行统计研究可以为理解它们的起源提供重要的观测依据。

图1 挑选Peter Pan Disk的赫罗图

通过对这些新发现的以及文献中存在的Peter Pan Disk进行统计分析,研究人员发现相比于具有相似恒星质量的正常年轻恒星来说,这些年老的原行星盘的质量吸积率要系统性偏低,但是它们的质量吸积率随恒星年龄的变化关系与正常的年轻恒星相一致(图2)。同时,研究人员也发现这些新证认的Peter Pan Disk主要是与疏散星团成协的。这些发现为进一步研究原行星盘的演化和行星形成提供了重要的观测依据。

图2 质量吸积率与恒星质量和年龄的关系

该研究成果以LAMOST Reveals Long-lived Protoplan-etary Disks为题发表在国际知名天文期刊《The Astronomical Journal》(2025,AJ,169,141)。成果的第一作者为河北师范大学博士后王小龙,通讯作者为中国科学院紫金山天文台房敏研究员和河北师范大学崔文元教授,合作者包括西南交通大学的刘尧博士和中国科学院紫金山天文台的张淼淼博士。这项研究得到了国家自然科学基金、河北省科技厅和河北省自然科学基金的支持。论文链接:点击这里。

新闻来源:LAMOST之声

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