磁场可能会解开长期存在的双星之谜

磁场可能是将新生恒星和巨大黑洞聚集在一起的隐藏力量。新的计算机模拟表明,磁场在帮助年轻恒星形成中发挥着至关重要的作用。这些发现可以解释为什么双星系统在整个银河系如此普遍,甚至可能提供有关[...]

来源:SciTech日报

磁场可能是将新生恒星和巨大黑洞聚集在一起的隐藏力量。

新的计算机模拟表明,磁场在帮助年轻恒星形成中发挥着至关重要的作用。这些发现可以解释为什么双星系统在整个银河系如此普遍,甚至可能提供有关超大质量黑洞如何生长的线索。

当太空中巨大的气体云在重力作用下塌陷时,恒星就诞生了,形成了被称为分子云核心的密集区域。由于多颗恒星通常在同一云中形成,因此有些恒星最终会通过引力相连,形成双星系统,其中两颗恒星相互绕转。

天文学家长期以来一直怀疑,许多双星系统在恒星形成过程的早期,即恒星本身完全发育之前就开始形成。然而,解释这些年轻的原恒星如何靠得足够近以成为稳定的一对仍然是一个挑战。

磁场使原恒星靠得更近

为了研究这个问题,研究人员使用多台超级计算机进行了高级模拟,其中包括日本国家天文台的 ATERUI III 系统及其前身 ATERUI II。

模拟结果表明,星际空间中的磁场与年轻原恒星周围的气体之间的相互作用可以消除这对原恒星的角动量。随着角动量的减小,原恒星能够靠得更近,从而在现实的时间尺度内形成双星系统。

当研究人员在完全没有磁场的情况下进行比较模拟时,磁场的重要性变得尤为明显。在这种情况下,两颗原恒星的距离越来越远,而不是靠得更近,这凸显了磁力在形成过程中的关键作用。

对二元黑洞的影响

研究人员还发现了证据,表明类似的机制可以作用于成对的大质量黑洞。

DOI:10.1093/mnras/stag669