在宇宙中，有一類神秘天體——流浪行星。它們是如何形成的？由中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)鄧洪平研究員領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際合作科研團(tuán)隊(duì)提出了形成流浪行星質(zhì)量天體（以下簡(jiǎn)稱“PMOs”）的全新機(jī)制——這些質(zhì)量介于恒星與行星之間的神秘天體，既非傳統(tǒng)恒星形成過(guò)程的產(chǎn)物，也非被驅(qū)逐的巨行星，而是通過(guò)年輕恒星的星周盤(pán)發(fā)生潮汐相互作用直接形成。
該研究由香港大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)、加州大學(xué)圣克魯茲分校、蘇黎世大學(xué)等國(guó)內(nèi)外研究單位的科研人員合作完成，相關(guān)成果27日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。有評(píng)論認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)理解星團(tuán)對(duì)行星形成的影響，探索恒星形成和行星形成的邊界有重要意義。
2000年首次被探測(cè)到時(shí)，PMOs是質(zhì)量低于氘燃燒極限（約13倍木星質(zhì)量）的天體，質(zhì)量接近巨行星，卻不被任何恒星所束縛。近5年來(lái)，PMOs的觀測(cè)樣本陡增，并被證實(shí)廣泛存在于年輕星團(tuán)中。過(guò)去20多年，科學(xué)家們認(rèn)為它們可能是分子云坍縮形成的極低質(zhì)量恒星，或是從母恒星系統(tǒng)中被拋射出來(lái)的巨行星。然而，這兩種理論均無(wú)法解釋PMOs的豐度之多、多體系統(tǒng)（如雙星或三星）之繁，以及其與恒星運(yùn)動(dòng)特征之間的一致性。
“PMOs難以被現(xiàn)有的恒星或行星形成理論解釋，促使我們提出了早期星周盤(pán)相互作用形成PMOs的全新理論。”鄧洪平介紹，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)高精度流體動(dòng)力學(xué)模擬發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩顆年輕恒星的星周盤(pán)以特定角度和速度近距離相遇時(shí)，潮汐力會(huì)拉伸并形成細(xì)長(zhǎng)的“潮汐橋”。這些橋狀結(jié)構(gòu)在引力作用下進(jìn)一步收縮為致密的線狀分子云，最終斷裂并坍縮成PMOs。模擬顯示，這一過(guò)程在密集星團(tuán)中產(chǎn)生的效率極高，同時(shí)周圍還保留了延展的氣體盤(pán)。鄧洪平說(shuō)：“這與觀測(cè)結(jié)果高度吻合，進(jìn)一步驗(yàn)證了該理論的可靠性。”
這一機(jī)制還暗示PMOs可能代表了一類全新的天體，為理解宇宙中流浪行星的形成機(jī)制提供了新的思路。鄧洪平說(shuō)：“PMOs或許構(gòu)成了宇宙中既非恒星也非行星的一類天體，將幫助我們理解恒星形成和行星形成的邊界。”
目前，PMOs的觀測(cè)樣本正在迅速增長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)的系外地球巡天計(jì)劃能通過(guò)微引力透鏡法高效地搜尋流浪行星。鄧洪平說(shuō)：“我們將針對(duì)不同星團(tuán)中PMO發(fā)生率和性質(zhì)進(jìn)行研究，可能會(huì)進(jìn)一步揭示這一機(jī)制在宇宙中的普適性。”
在宇宙中，有一類神秘天體——流浪行星。它們是如何形成的？由中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)鄧洪平研究員領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際合作科研團(tuán)隊(duì)提出了形成流浪行星質(zhì)量天體（以下簡(jiǎn)稱“PMOs”）的全新機(jī)制——這些質(zhì)量介于恒星與行星之間的神秘天體，既非傳統(tǒng)恒星形成過(guò)程的產(chǎn)物，也非被驅(qū)逐的巨行星，而是通過(guò)年輕恒星的星周盤(pán)發(fā)生潮汐相互作用直接形成。
該研究由香港大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)、加州大學(xué)圣克魯茲分校、蘇黎世大學(xué)等國(guó)內(nèi)外研究單位的科研人員合作完成，相關(guān)成果27日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進(jìn)展》上。有評(píng)論認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)理解星團(tuán)對(duì)行星形成的影響，探索恒星形成和行星形成的邊界有重要意義。
2000年首次被探測(cè)到時(shí)，PMOs是質(zhì)量低于氘燃燒極限（約13倍木星質(zhì)量）的天體，質(zhì)量接近巨行星，卻不被任何恒星所束縛。近5年來(lái)，PMOs的觀測(cè)樣本陡增，并被證實(shí)廣泛存在于年輕星團(tuán)中。過(guò)去20多年，科學(xué)家們認(rèn)為它們可能是分子云坍縮形成的極低質(zhì)量恒星，或是從母恒星系統(tǒng)中被拋射出來(lái)的巨行星。然而，這兩種理論均無(wú)法解釋PMOs的豐度之多、多體系統(tǒng)（如雙星或三星）之繁，以及其與恒星運(yùn)動(dòng)特征之間的一致性。
“PMOs難以被現(xiàn)有的恒星或行星形成理論解釋，促使我們提出了早期星周盤(pán)相互作用形成PMOs的全新理論。”鄧洪平介紹，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)高精度流體動(dòng)力學(xué)模擬發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩顆年輕恒星的星周盤(pán)以特定角度和速度近距離相遇時(shí)，潮汐力會(huì)拉伸并形成細(xì)長(zhǎng)的“潮汐橋”。這些橋狀結(jié)構(gòu)在引力作用下進(jìn)一步收縮為致密的線狀分子云，最終斷裂并坍縮成PMOs。模擬顯示，這一過(guò)程在密集星團(tuán)中產(chǎn)生的效率極高，同時(shí)周圍還保留了延展的氣體盤(pán)。鄧洪平說(shuō)：“這與觀測(cè)結(jié)果高度吻合，進(jìn)一步驗(yàn)證了該理論的可靠性。”
這一機(jī)制還暗示PMOs可能代表了一類全新的天體，為理解宇宙中流浪行星的形成機(jī)制提供了新的思路。鄧洪平說(shuō)：“PMOs或許構(gòu)成了宇宙中既非恒星也非行星的一類天體，將幫助我們理解恒星形成和行星形成的邊界。”
目前，PMOs的觀測(cè)樣本正在迅速增長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)的系外地球巡天計(jì)劃能通過(guò)微引力透鏡法高效地搜尋流浪行星。鄧洪平說(shuō)：“我們將針對(duì)不同星團(tuán)中PMO發(fā)生率和性質(zhì)進(jìn)行研究，可能會(huì)進(jìn)一步揭示這一機(jī)制在宇宙中的普適性。”
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