大多數恆星的磁場(包括太陽)都是由內層對流產生的動力而產生的。大質量恆星(質量大於等於8個太陽質量)沒有對流內層,因此一直不清楚為什麼大約7%的恆星具有磁場。天文學家利用歐南天文臺(ESO)的甚大望遠鏡(VLT)干涉儀觀測了一顆名為HD 148937的雙大質量恆星,並發現該系統的一個成員具有磁性,並且似乎比其伴星更為年輕。研究團對認為,該系統最初應該包含3顆或更多的恆星,而後因經歷了合併,產生了此磁星並使其看起來更年輕。
HD 148937位於矩尺座,距離我們約3,800光年,該系統也被稱為ESO 226-13或TIC 21931623,由兩顆質量比太陽大得多的恆星組成,周圍環繞著美麗的星雲、氣體和塵埃雲。研究人員表示圍繞著兩顆大質量恆星的星雲是非常罕見的,這讓我們覺得這個系統中一定發生了一些很酷的事。經過詳細分析後,可以確定質量更大的恆星似乎比它的伴星年輕至少150萬歲,但這並不合理,因為它們應該是同時形成的,表示一定有某種東西使這顆質量更大的恆星變年輕了。而另一個謎團是HD 148937系統周圍的星雲,稱為NGC 6164/6165或龍蛋,此該星雲已有7,500年的歷史,比兩顆恆星年輕數百倍,它還顯示出非常大量的氮、碳和氧含量。這很令人驚訝,因為這些元素通常被認為會出現在恆星深處,而非外部,就好像是某種暴力事件讓它們獲得了自由般。

圖說:紅色圓圈標示矩尺座中星雲NGC 6164/6165的位置。圖片來源:ESO, IAU and Sky & Telescope
為瞭解開這個謎團,研究團對收集甚大望遠鏡干涉儀(VLTI)上PIONIER和GRAVITY儀器9年來的資料,以及拉西拉天文臺(La Silla Observatory)FEROS儀器的檔案資料。認為這個系統原本至少有3顆星,其中兩顆恆星在軌道上的某一點必須靠得很近,而另一顆恆星則要遠得多。較近的兩顆恆星以劇烈的方式合併,形成了一顆磁性恆星並拋出了一些物質,從而形成了星雲。較遙遠的恆星則與此新具有磁性的恆星,形成了我們今天在星雲中心看到的雙星,此為恆星之間年齡的差異最合理的情況,只有透過ESO新的資料才能證明這一點。這也解釋了為什麼系統中的一顆恆星具有磁性,而另一顆則沒有,這是VLTI資料中發現HD 148937的另一個奇特特徵。同時,也有助於解決天文學中一個長期存在的謎團:大質量恆星如何獲得磁場。雖然磁場是像太陽這樣的低質量恆星的共同特徵,但更大質量的恆星無法以同樣的方式維持磁場。然而,一些大質量恆星確實具有磁性。

圖說:這張圖片由VLT拍攝可見光下HD 148937周圍的星雲NGC 6164/6165。圖片來源:ESO/VPHAS+ team
一直以來,天文學家懷疑大質量恆星在兩顆恆星合併時可以獲得磁場,而這是第一次看到這種情況發生的直接證據。就HD 148937而言,合併一定是最近發生的,與恆星的壽命相比,大質量恆星的磁性預計不會持續很長時間,因此我們似乎在此罕見事件發生後很快就觀察到。未來期望使用正在建造的歐洲超大望遠鏡(Extremely Large Telescope)更詳細地瞭解該系統中發生的情況,並可能揭示更多驚喜。相關研究成果發表於《Science》期刊上。(編譯/趙瑞青)
資料來源:ESO
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