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新華視點 | 作者 魏夢佳

璀璨星空下,人類所看到的遙遠星光,其實主要來自大質量恒星。這些體積龐大但數量稀少的恒星則誕生于大質量原恒星團。然而,這些龐然大物究竟如何形成的?

圖為韋布望遠鏡拍攝的正在形成的原恒星。(受訪者供圖)

近幾年,由北京大學主導的國際團隊,利用國內外的多座大型射電望遠鏡開展了一系列高分辨率、高靈敏度的觀測研究,最終系統性地揭示并描繪出大質量原恒星團完整、連貫的演化動態圖像。相關研究成果近日發表于美國《天體物理學雜志增刊》和英國《皇家天文學會月刊》。

該研究集合了中國科學院上海天文臺、北京大學、云南大學、智利大學以及美國哈佛-史密松天體物理中心等20余所國內外高校及研究機構的科研人員。

圖為韋布望遠鏡拍攝的分子云及其孕育的大質量原恒星團。(受訪者供圖)

論文第一作者、北京大學物理學院天文學系博士研究生許峰瑋介紹,分子云是星系中較冷較致密的氣體凝結體,是恒星形成的溫床。觀測顯示,分子云中的高密度云核在引力作用下,通過坍塌、收縮和分裂,最終形成了原始的恒星,即原恒星。而大量相互間存在引力作用的原恒星組合成群則形成了原恒星團。在持續坍塌和收縮效應下,原恒星團變得更加緊密。

此外,觀測發現,分子云中的物質,最終僅有少量轉化成恒星的部分,其他物質或以彌散氣體的形式存在,或通過噴流等過程重返星際介質。“位于分子云中心的高密度云核吞噬周邊氣體的速度更快,也‘成長’得更快,這或許是大質量恒星通常形成于星團中心的原因。”許峰瑋說。

圖為大質量原恒星團的演化圖景卡通圖。(受訪者供圖)

“這一系列研究首次觀測到了原恒星團中的質量分層現象,即大質量的云核向星團中心聚集,解決了長期以來關于質量分層現象起源的爭議。此外,正如審稿人所評價的,這一整套分析方法為后續研究開辟了新道路,有助于深化對恒星形成的認識。”論文通訊作者、北京大學科維理天文與天體物理研究所研究員王科說。

據悉,過去受觀測設備及技術水平的限制,對星團的研究多集中于成熟星團。近年來,伴隨新一代射電望遠鏡應用及計算能力提升,可研究的原恒星團樣本量大大增加,人們才得以“溯本求源”,逐漸揭開大質量星團早期演化過程的面紗。

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