在宇宙中，有一類神秘天體——流浪行星。它們是如何形成的？由中國科學院上海天文臺鄧洪平研究員領導的國際合作科研團隊提出了形成流浪行星質量天體（以下簡稱“PMOs”）的全新機制——這些質量介于恒星與行星之間的神秘天體，既非傳統(tǒng)恒星形成過程的產(chǎn)物，也非被驅逐的巨行星，而是通過年輕恒星的星周盤發(fā)生潮汐相互作用直接形成。
該研究由香港大學、中國科學院上海天文臺、加州大學圣克魯茲分校、蘇黎世大學等國內(nèi)外研究單位的科研人員合作完成，相關成果27日發(fā)表在國際學術期刊《科學進展》上。有評論認為，這一發(fā)現(xiàn)對理解星團對行星形成的影響，探索恒星形成和行星形成的邊界有重要意義。
2000年首次被探測到時，PMOs是質量低于氘燃燒極限（約13倍木星質量）的天體，質量接近巨行星，卻不被任何恒星所束縛。近5年來，PMOs的觀測樣本陡增，并被證實廣泛存在于年輕星團中。過去20多年，科學家們認為它們可能是分子云坍縮形成的極低質量恒星，或是從母恒星系統(tǒng)中被拋射出來的巨行星。然而，這兩種理論均無法解釋PMOs的豐度之多、多體系統(tǒng)（如雙星或三星）之繁，以及其與恒星運動特征之間的一致性。
“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相互作用形成PMOs的全新理論。”鄧洪平介紹，研究團隊通過高精度流體動力學模擬發(fā)現(xiàn)，當兩顆年輕恒星的星周盤以特定角度和速度近距離相遇時，潮汐力會拉伸并形成細長的“潮汐橋”。這些橋狀結構在引力作用下進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，這一過程在密集星團中產(chǎn)生的效率極高，同時周圍還保留了延展的氣體盤。鄧洪平說：“這與觀測結果高度吻合，進一步驗證了該理論的可靠性。”
這一機制還暗示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制提供了新的思路。鄧洪平說：“PMOs或許構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的觀測樣本正在迅速增長，中國科學院上海天文臺領導的系外地球巡天計劃能通過微引力透鏡法高效地搜尋流浪行星。鄧洪平說：“我們將針對不同星團中PMO發(fā)生率和性質進行研究，可能會進一步揭示這一機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？由中國科學院上海天文臺鄧洪平研究員領導的國際合作科研團隊提出了形成流浪行星質量天體（以下簡稱“PMOs”）的全新機制——這些質量介于恒星與行星之間的神秘天體，既非傳統(tǒng)恒星形成過程的產(chǎn)物，也非被驅逐的巨行星，而是通過年輕恒星的星周盤發(fā)生潮汐相互作用直接形成。
該研究由香港大學、中國科學院上海天文臺、加州大學圣克魯茲分校、蘇黎世大學等國內(nèi)外研究單位的科研人員合作完成，相關成果27日發(fā)表在國際學術期刊《科學進展》上。有評論認為，這一發(fā)現(xiàn)對理解星團對行星形成的影響，探索恒星形成和行星形成的邊界有重要意義。
2000年首次被探測到時，PMOs是質量低于氘燃燒極限（約13倍木星質量）的天體，質量接近巨行星，卻不被任何恒星所束縛。近5年來，PMOs的觀測樣本陡增，并被證實廣泛存在于年輕星團中。過去20多年，科學家們認為它們可能是分子云坍縮形成的極低質量恒星，或是從母恒星系統(tǒng)中被拋射出來的巨行星。然而，這兩種理論均無法解釋PMOs的豐度之多、多體系統(tǒng)（如雙星或三星）之繁，以及其與恒星運動特征之間的一致性。
“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相互作用形成PMOs的全新理論。”鄧洪平介紹，研究團隊通過高精度流體動力學模擬發(fā)現(xiàn)，當兩顆年輕恒星的星周盤以特定角度和速度近距離相遇時，潮汐力會拉伸并形成細長的“潮汐橋”。這些橋狀結構在引力作用下進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，這一過程在密集星團中產(chǎn)生的效率極高，同時周圍還保留了延展的氣體盤。鄧洪平說：“這與觀測結果高度吻合，進一步驗證了該理論的可靠性。”
這一機制還暗示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制提供了新的思路。鄧洪平說：“PMOs或許構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的觀測樣本正在迅速增長，中國科學院上海天文臺領導的系外地球巡天計劃能通過微引力透鏡法高效地搜尋流浪行星。鄧洪平說：“我們將針對不同星團中PMO發(fā)生率和性質進行研究，可能會進一步揭示這一機制在宇宙中的普適性。”
本文鏈接：流浪行星質量天體形成新機制被揭示http://m.sq15.cn/show-2-11080-0.html
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