1936年，天文學家在獵戶座天區發現一顆年輕恆星的亮度在數月內急劇增加至原本的百倍，最亮時達到太陽的100倍。然而，與恆星爆炸不同，這顆恆星的亮度在峰值後僅以緩慢的速度減弱。起初，此現象被認為是個別的罕見案例，但後續研究顯示，這類高度不穩定的年輕恆星實際上屬於一個獨特的爆發性恆星族群，並被命名為「獵戶FU型星（FU Orionis）」。
為了深入理解獵戶FU型星的亮度爆發機制，天文學家利用NASA哈伯望遠鏡的紫外線觀測能力，研究其恆星表面與吸積盤之間的互動作用，並揭示了一些令人震驚的新細節。觀測顯示，吸積盤長期以來向恆星輸送物質，其中緊貼恆星的內盤部分極為炙熱，其紫外線亮度遠超預期，對傳統理論提出了挑戰。根據傳統理論，新生恆星透過吸積盤及周圍星雲逐步累積物質，並由恆星磁場產生的壓力阻止吸積盤直接接觸恆星。然而，獵戶FU型星的吸積盤因其相對於中心恆星的巨大質量，容易產生不穩定性，導致吸積速率劇烈波動。當吸積速率突然增加時，這種不穩定性會破壞恆星磁場與吸積盤內緣的平衡，使得吸積盤物質得以進一步接近甚至直接撞擊恆星表面。
圖說：藝術家對獵戶FU型星爆發階段的想像圖。Credits: NASA-JPL, Caltech
這種劇烈的物質輸送過程，使獵戶FU型星在爆發期間的亮度遠超典型的恆星形成階段。實際上，吸積盤的亮度在此階段甚至超越了恆星本身。此外，吸積盤內物質接近恆星時的執行速度遠高於恆星自轉速度，形成了一個高能量的撞擊區。這些物質在撞擊區快速減速並劇烈升溫。
哈伯望遠鏡的觀測顯示，這些撞擊區的溫度高達16,000K，接近太陽表面溫度的三倍，幾乎是傳統模型預測值的兩倍。這一發現促使天文學家重新思考如何修正現有理論，以解釋如此高的溫度躍升。研究團隊提出了對獵戶FU型星內部結構幾何的新解釋：當吸積盤物質接近恆星表面時，產生一個高溫震波，並釋放出大量紫外線輻射。
另一方面，當行星在獵戶FU型星周圍靠近恆星的區域形成時，經歷數次爆發後，這些行星可能因吸積盤的不穩定性而快速向內遷移，最終與恆星合併。這意味著，環繞此類恆星的岩石行星可能會消失，徹底被焚毀並化為氣體。這一現象為研究獵戶FU型星的環境提供了更多線索，尤其是內部區域中不同成分氣體的流入與流出的運動學。許多獵戶FU型星在紫外波段展現出豐富的光譜特徵，而這正是哈伯望遠鏡紫外線觀測的優勢所在。透過哈伯望遠鏡對獵戶FU型星的深入觀測，我們將得以進一步解析這類極端恆星形成的過程，揭示年輕恆星演化中的重要環節。（編譯 / 段皓元）
資料來源：HST
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