6月20日，記者從中山大學(xué)獲悉，該校物理與天文學(xué)院教授潘劉彬團(tuán)隊(duì)在原行星盤(pán)形成研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然-天文學(xué)》（Nature Astronomy）。
數(shù)值模擬中的大小為1.2 pc的子區(qū)域中的氫柱密度。圖中心為一個(gè)引力束縛的前主序星三星系統(tǒng)（尺寸大小～10，000AU的小長(zhǎng)方體區(qū)域）。插圖為小長(zhǎng)方體區(qū)域在三個(gè)方向的投影，可以清晰看到Bondi-Hoyle吸積的尾巴。隨著恒星的軌道運(yùn)動(dòng)，Bondi-Hoyle吸積的尾巴不斷交織、扭曲。研究團(tuán)隊(duì)供圖
研究團(tuán)隊(duì)挑戰(zhàn)了原行星盤(pán)孤立形成與演化的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，通過(guò)分析星際超音速湍流提供的角動(dòng)量，成功預(yù)言原行星盤(pán)尺寸以及角動(dòng)量與前主序星質(zhì)量的關(guān)系。此前，原行星盤(pán)理論模型主要關(guān)注盤(pán)內(nèi)物理過(guò)程，忽略了外部環(huán)境的影響。傳統(tǒng)理論假設(shè)其形成結(jié)束于原恒星塌縮并從此孤立演化，這導(dǎo)致許多觀測(cè)結(jié)果難以解釋，且與相關(guān)理論和數(shù)值研究結(jié)果相抵觸。
該研究提出了新的形成方案：前主序星原行星盤(pán)主要通過(guò)Bondi-Hoyle吸積周邊氣體形成，該吸積過(guò)程可提供充足的氣體質(zhì)量與角動(dòng)量。研究的一項(xiàng)核心理論成果是對(duì)超音速星際湍流中角動(dòng)量的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)了角動(dòng)量的兩個(gè)不同貢獻(xiàn)及其對(duì)尺度的不同依賴關(guān)系。
其中，第一個(gè)貢獻(xiàn)來(lái)源于超音速湍流中強(qiáng)烈密度漲落造成的吸積區(qū)域幾何中心和質(zhì)量中心的偏差；這一貢獻(xiàn)在Bondi-Hoyle吸積捕捉的角動(dòng)量中占主導(dǎo)， 而此前的研究并未認(rèn)識(shí)到。
論文共同第一作者兼唯一通訊作者潘劉彬表示，該研究的理論計(jì)算預(yù)言了原行星盤(pán)尺寸，解釋了觀測(cè)發(fā)現(xiàn)的原行星盤(pán)角動(dòng)量與恒星質(zhì)量之間的關(guān)系。論文同時(shí)展示了數(shù)值模擬中發(fā)現(xiàn)的Bondi-Hoyle吸積的證據(jù)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41550-025-02529-3
本文鏈接：http://www.enbeike.cn/news-8-5464-0.html原行星盤(pán)形成機(jī)制研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
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