《科学进展》发表的一项研究揭示了自由漂浮的行星质量物体(PMO)的神秘起源,PMO 是质量介于恒星和行星之间的天体。
由中国科学院上海天文台邓红平博士领导的国际天文学家团队利用先进的模拟技术揭示了这些神秘物体的全新形成过程。研究表明,PMO 可以直接通过年轻星团中恒星盘之间的剧烈相互作用形成。
流氓行星质量物体之谜
PMO 是宇宙中的流浪者,它们在太空中自由飘荡,不受任何恒星的束缚。这些天体的质量不到木星的 13 倍。它们经常出现在年轻的星团中,比如猎户座的四边形星团。虽然它们的存在有据可查,但它们的起源一直困扰着科学家。
先前的理论认为,PMO 可能是失败的恒星或行星从其所在太阳系中被抛出。然而,这些模型无法解释 PMO 的大量存在、它们频繁的双星配对以及它们与星团内恒星的同步运动。
“PMO 并不完全适合现有的恒星或行星类别,”该研究的通讯作者邓博士说。“我们的模拟表明,它们很可能是通过完全不同的过程形成的——与年轻星团的混乱动力学有关。”
研究人员利用高分辨率流体动力学模拟,重现了近距离接触。当这些恒星盘以 2-3 公里/秒的速度和 300-400 个天文单位 (AU) 的距离相撞时,它们的引力相互作用会拉伸和压缩气体,形成细长的“潮汐桥”。
这些潮汐桥最终会坍缩成致密的细丝,进一步分裂成致密的核心。当这些细丝达到临界质量时,它们会产生质量约为木星十倍的PMO。