科维理天文与天体物理研究所Greg Herczeg向导的观测项目发现亮度转变的年轻恒星

一个国际合作研究团队发现一颗年轻恒星正发生着罕见的亮度转变。在18个月的观测中，这颗恒星发生了令科学家意想不到的反复闪烁。这一征象可能暗示着行星的存在。

这一发现是詹姆斯麦克斯韦望远镜（JCMT）变源巡天的初步成果。该项目计划在三年内对银河系内的八个大型年轻恒星形成区进行监测，探求其中存在亮度转变的年轻恒星。目前的成果来源于前一年半的观测数据。这项巡天观测由加拿大国家研究院研究员Doug Johnstone和北京大学科维理天文与天体物理研究所教授Greg Herczeg共同向导，并得到了来自加拿大、中国大陆及台湾地区、韩国、日本和英国等各地天文学家的广泛参与和支撑。

“年轻恒星EC53的亮度转变注解，有一个较大的物体正在影响着中间恒星的结构和引力。而这一亮度转变每18个月重复一次暗示着这一影响作用很可能来自于围绕中间恒星转动的一颗正在形成的行星。”Doug Johnstone说道。当行星绕恒星运转时，它产生的引力作用会改变气体下降到恒星上的速率，从而导致观测到的亮度转变。年轻恒星通常诞生于星系中分子气体富集的区域。在诞生初期，恒星被包裹在由气体和尘埃组成的厚密包层中，而包层物质会在短时间内形成扁平的盘状结构。行星就在这些盘状结构中渐渐形成。因为包层物质掩蔽了中间恒星的光学图像，天文学家们试图通过对包层物质的研究来了解位于其中间的年轻恒星。恒星通过自身引力作用汲取盘中的气体来实现质量增加，同时在这一过程中释放出伟大的能量加热包层中的物质。天文学家们则行使像JCMT如许对亚毫米波段敏感的望远镜来测量包层物质的亮度转变以揭示中间恒星的增加过程。

来自韩国忠南国立大学的研究生Hyunju Yoo和她的引导先生、庆熙大学教授Jeong-Eun Lee过细分析了巨蛇座重要区域的观测效果，最终发现了EC53的亮度转变。尽管曩昔的观测注解EC53在近红外波段存在周期性的光变，但这些亚毫米波段的观测效果对于证明亮度转变是来源于吸积气体的温度转变具有至关紧张的作用。

Jeong-Eun Lee说：“这批新数据揭示的瞬变征象在曩昔的观测中从未出现过，因此我推断这颗年轻恒星身上肯定有一些奇特而风趣的事情在发生。而最终的效果也证明这的确是一颗很特别的恒星变源，同时也为研究恒星和行星形成提供了新的探索思路。”

在这项为期三年的亚毫米波巡天项目的剩余时间里，该团队会继承对EC53进行监测，同时也将搜寻更多的年轻恒星变源，以加深对恒星和行星形成过程的理解。在现稀有据中，另稀有个变源候选体有待证明。结合另外的望远镜设备，比如位于智利的阿塔卡玛大型毫米／亚毫米波干涉阵（ALMA），这项研究将为恒星和行星的形成时标提供新思路，包括行星形成到底开始于恒星形成的过程中照旧恒星形成基本完成之后。

Greg Herczeg说：“这项发现标志着一个紧张的迁移转变点；亚毫米波天文学探索我们星系的体例由拍摄图片开始向拍摄视频变化。在曩昔的25年里，天文学家与工程师们共同努力，致力于建造更先辈的观测设备来研究恒星形成的早期阶段。如今我们可以通过这些设备，对一些区域进行持续性观测来增强对恒星形成过程的理解。而这次的发现只是一个例子。它告诉我们，我们能学到的还许多。”

使用亚毫米波设备对年轻恒星的亮度进行长时间监测是一种特别很是规的观测体例。它的成功是基于新一代成像技术（如SCUBA-2）以及精准的数据校准和测量方法的应用。JCMT位于夏威夷莫纳克亚山顶，是世界上最大的单天线亚毫米波望远镜。JCMT由东亚天文台负责运营，是中国大陆及台湾地区、韩国以及日本的共同合作项目，同时获得了加拿大和英国天文界的大力支撑。加拿大天文数据中间对JCMT的档案数据提供支撑。

这项研究效果已被《天体物理学》杂志（ApJ）接收发表，并可在线获取。

编辑：白杨