利用甚大望远镜,发现大质量恒星,竟有颗0.25倍太阳质量的伴星

利用甚大望远镜,发现大质量恒星,竟有颗0.25倍太阳质量的伴星

利用欧洲南方天文台在智利的甚大望远镜(VLT),天文学家发现了一颗嵌入在年轻主序前(PMS)大质量恒星盘中的低质量恒星伴星,命名为MWC 297,其研究发现发表在《arxiv》上。MWC297被归类为PMS Hebrig Be星,光谱类型为B1.5,有效温度约为23700K。

这颗星的年龄估计不到100万年,半径约为9.17倍太阳半径,质量几乎是太阳的17倍。之前对MWC297的观测显示,它有一个小型的双分量绕星圆盘。圆盘的内部距离恒星7.5到43.5AU,而外部延伸到300AU到450AU。

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可以解释盘的两个部分之间,存在如此巨大差距的情景之一是,可能潜伏在距离主星43.5到300AU之间某个地方伴星的存在。由意大利米兰大学Maria Giulia Ubeira-Gabellini领导的一组天文学家,对MWC297进行的新观测似乎证实了伴星理论。

使用甚大望远镜上的光谱偏振高对比度系外行星研究(SPERE)仪器,科学家们在圆盘两个组成部分之间的缝隙中,发现了一颗低质量恒星。研究利用VLT/sphere-IFS的高对比度观测,在PMS Hebrig星MWC 297周围的圆盘中发现了一个低质量伴星。这个新发现的天体被命名为MWC297B,被发现时的投影间隔为244.7 AU,位置角为176.4度。

根据研究人员的观点,如此大的分离表明它是通过引力不稳定形成。天文学家推测MWC297B最有可能是一颗年轻的M-矮星,早期嵌入盘中。光谱表征表明,该伴星的年龄不到100万年,质量约为0.25太阳质量,高激发度约为11.9mag。因此,计算出MWC297双星(MWC297B/MWC297A)的质量比约为0.01。MWC297B是在年轻宿主恒星周围发现为数不多的几个恒星伴星之一。

到目前为止,大多数年龄在1000万年以下的伴星,都是通过直接成像被发现的,它们还没有被排除在外。虽然已经导出了MWC297B的基本参数,但为了更好地了解该天体的特性,还需要更长波长的后续观测。此外,天文学家假设这颗伴星可能拥有一个热的次环盘,因此对MWC297系统的进一步研究将证实这一假设。使用甚大望远镜(VLT)/光谱偏振高对比度系外行星研究仪器在近红外(NIR)上进行了高对比度成像。

伴星的投影间距为244.7±13.2Au,位置角为176.4±0.1°。支持通过引力不稳定性形成,根据光谱,研究估计质量为0.1M-0.5M⊙,这个范围传达了伴星和年轻恒演化模型中的不确定性。轨道与根据光谱能量分布(SED)推断尘埃盘上的间隙重合。年轻伴星的年龄(≲1Myr)和与中心星的质量比(∼0.0 1)使伴星可与PDS70~b相媲美,同时暗示了形成情景与盘动力学之间的关系。

博科园|Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

参考期刊《arXiv》

Cite: arXiv:2002.01946

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