所有恆星環境都適合行星誕生？星團有不少險惡地帶

已知銀河系許多恆星周圍有系外行星，可能是外星生命的棲息地。然而，並非所有恆星環境都適合行星誕生，甚至有些地區充滿險惡挑戰。天文學家逐漸揭示出這些危險區域，這些地方因為充滿高能輻射，使原始行星盤難以維持，最終無法成為穩定的行星家園。

大多數恆星在星團或星協中集體形成，這些集團內包含許多大質量恆星。這些巨型恆星釋放出大量高能輻射，對於凝聚形成新行星的脆弱塵埃構成威脅。近期，天文學家利用錢卓拉X射線天文台，結合紫外線、光學和紅外數據，精確定位出星團中對行星形成構成威脅的區域。本次發表觀測的目標為天鵝座OB2星協，它是距離太陽最近的大型恆星集團之一，約4,600光年遠。該星協內有數百顆大質量恆星與數千顆低質量恆星。研究團隊進行了錢卓拉長時間觀測，對星團內不同區域拍攝影像，並將這些影像拼接成一幅完整的合成圖。

在這張新合成圖像中（見下圖），錢卓拉的數據（紫色）顯示了天鵝座OB2中的X射線輻射環境與大質量年輕恆星，而已退役的史匹哲太空望遠鏡的紅外數據（紅、綠、藍和青色）揭示了區域內的小質量年輕恆星及較冷的塵埃和氣體。經過深度觀測，研究團隊成功地對星團中的年輕恆星進行詳細盤點，並創建出天鵝座OB2年輕恆星的最佳普查。

▲ 天鵝座OB2星協，錢卓拉的數據（紫色）顯示了天鵝座OB2中的X射線輻射環境與大質量年輕恆星，而已退役的史匹哲太空望遠鏡的紅外數據（紅、綠、藍和青色）揭示了區域內的質量年輕恆星及較冷的塵埃和氣體。（Source：X-ray: NASA / CXC / SAO / J. Drake et al, IR: NASA / JPL-Caltech/Spitzer；Image Processing: NASA / CXC / SAO / N. Wolk）

研究發現，在這些擁擠的恆星環境中，高能輻射，包含X射線和強烈紫外線，對行星形成產生毀滅性影響。原始行星盤會隨時間自然消散，部分物質會掉落到母恆星上，另一些則因X射線和紫外線的加熱而蒸發，這種過程稱為光蒸發。對於一般大小的恆星，通常需要500萬至1,000萬年使原始行星盤緩慢消散並產出行星。但當巨型恆星釋放的高能輻射更強烈時，該過程會顯著加速且會有破壞性影響。

在天鵝座OB2中，高能輻射較少、恆星密度較低的區域內，擁有行星盤的年輕恆星比例約為40%；而在高能輻射較多、恆星密度較高的區域內，該比例僅約為18%。其中最強烈的影響區域，即行星形成系統最不利的地帶，是位於距離星團中最大質量恆星約1.6光年範圍內，這裡帶幾乎無行星生存空間。

論文發表於《天文物理期刊》（Guarcello et al. 2023; Albacete-Colombo et al. 2023）。