遨游宇宙系列之银河系

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第17章 恒星托儿所———猎户座大星云。

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“我们要去哪里?”陈博士问道,目光依然贪婪地捕捉着窗外的奇景。

“去看一个‘摇篮’,”傅老先生回答,“一个正在成型中的行星系统。我们的运气不错,根据‘漫游者’号的前期扫描,前方0.3光年处,有一个处于类星体阶段后期的原恒星,它的周星盘结构相当清晰。”

随着星槎的接近,窗外的景象开始聚焦。他们正朝着一个相对独立的暗星云团块飞去。这个团块在背景红色星云的映衬下,显现出清晰的轮廓,像一只巨大的、正在收拢的黑暗之翼。在团块的中央,有一个特别浓密的区域,隐约透出一点微光。

星槎的远程观测系统将图像不断放大、增强。渐渐地,一个令人惊叹的结构呈现在主屏幕上。

那是一个旋转着的、扁平的圆盘结构。圆盘的中心,是一个明亮的核心,虽然还无法与成熟恒星的光芒相比,但已经能感受到其中蕴含的惊人能量。核心周围,是呈螺旋状分布的盘面物质,主要由气体和尘埃组成。盘面并不光滑,而是显示出明暗相间的环带结构,一些区域似乎有团块和结块存在。圆盘的直径,根据传感器测算,大约有数百个天文单位,相当于我们太阳系海王星轨道范围的数倍。

“原行星盘……”陈博士屏住了呼吸,这正是他梦寐以求想要亲眼目睹的景象。教科书上的示意图,此刻化为了眼前真实存在的、动态的宇宙实体。

“是的,一个年龄大约只有十万年的原行星盘。”傅老先生调整着光谱分析仪,“看它的结构,中心原恒星已经基本稳定,通过吸积盘持续吞噬着物质。盘面内缘的温度很高,尘埃颗粒可能已经部分熔融。而在外缘,温度较低,挥发性物质能够凝结。看那些明暗条纹,很可能就是正在形成的行星胚胎清理出的轨道间隙,或者是密度波引起的聚集效应。”

星槎悬停在距离原行星盘数个天文单位的安全距离上,利用各种波段进行详细观测。可见光下,盘面呈现出淡黄色和棕红色,这是硅酸盐尘埃和碳化合物颗粒的颜色。红外波段下,盘面变得异常明亮,显示出其内部的热结构。射电波段则揭示了盘面中冷气体的分布和速度场。

陈博士沉浸在数据的海洋里,忘记了时间。“太清晰了……吸积流……盘面的较差旋转……看那个速度分布,完全符合开普勒定律的预期……还有盘面向外的光压效应……理论上的所有关键过程,这里都在上演!”

就在他感叹之际,突然,从原恒星的核心方向,沿着它的自转轴,喷射出两道方向相反、狭长而明亮的物质流!这两道喷流速度极快,主要由高速带电粒子组成,它们与周围缓慢运动的星云物质剧烈碰撞,在两端形成了明亮的激波区域,如同两个巨大的箭头,指向深空。

“赫比格-哈罗天体!”陈博士惊呼。这是年轻恒星物体的典型特征,是恒星形成过程中角动量转移和磁场活动共同作用的结果,是恒星“婴儿”在努力挣脱诞生时包裹物的标志性现象。

傅愽文也看到了这突如其来的“宇宙喷泉”,兴奋地拍手:“哇!星星宝宝在吐口水!”

这个童稚的比喻让陈博士和傅老先生都忍不住笑了起来。傅老先生解释道:“愽文说得很有意思。这确实是恒星宝宝在处理它‘吃’不下去的东西。在物质落向恒星的过程中,会携带巨大的角动量,如果不把这些角动量释放掉,物质就无法被恒星有效吸积。这些喷流,就像是一个旋转的陀螺,需要从两端抛出一些物质来保持自身的稳定。”

眼前的原恒星系统,仿佛一个精密的宇宙钟表,每一个部件都在引力、磁场、辐射压和角动量的复杂博弈中运转着。原行星盘在旋转中,将角动量向外转移;吸积过程将引力势能转化为光和热,点燃了恒星的火炉;喷流则像安全阀,维持着系统的动态平衡。而在那看似平静的盘面中,更微妙的进程正在悄然发生。

傅老先生将观测重点转向了原行星盘的细节结构。高分辨率图像显示,盘面并非均匀一片,而是布满了细微的颗粒和团块。在盘面的某些特定半径上,尤其是温度适宜的区域,尘埃颗粒似乎倾向于聚集。

“看这里,”傅老先生指着盘面中外侧的一个环带,那里看起来比周围稍微明亮和稠密一些,“尘埃颗粒在这里的碰撞频率更高。由于布朗运动、湍流和引力的微弱作用,它们开始粘附在一起,就像滚雪球一样。”

陈博士凑近屏幕,仔细观察着模拟放大图。起初只是纳米尺度的微小尘粒,在频繁的碰撞中,依靠范德华力等微弱的表面力结合在一起,形成微米级、毫米级大小的颗粒。这个过程看似随机,但在盘面物理条件的筛选下,某些尺寸和成分的颗粒会获得优势。

“从米粒大小到公里尺寸,是行星形成理论中最关键的‘米级障碍’,”陈博士若有所思地说,“小颗粒可以通过气体阻力很好地与盘面气体耦合,但大到一定程度,气体阻力减弱,它们会快速向中心恒星螺旋坠落,很难有足够时间生长。”

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