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進一步理解恒星形成動態(tài)過程 科學家揭示大質(zhì)量恒星形成多尺度碎裂新圖景
2025年12月19日 10:41:13
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點擊量：5042
借助ALMA無可比擬的高分辨率觀測能力，首次為“團塊供給”型大質(zhì)量恒星形成模型提供了清晰、直接的觀測證據(jù)，揭示了恒星形成過程中一個關(guān)鍵而復雜的動態(tài)環(huán)節(jié)。
近日，中國科學院上海天文臺聯(lián)合研究團隊利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列(ALMA)，對一例具有特殊S形結(jié)構(gòu)的大質(zhì)量恒星形成區(qū)進行了高分辨率觀測，首次清晰揭示了該區(qū)域內(nèi)受電離區(qū)反饋驅(qū)動的多尺度碎片化結(jié)構(gòu)，并驗證了“團塊供給”型大質(zhì)量恒星形成模型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。相關(guān)研究成果Multi-scale view of the S-shaped high-mass star-forming filament IRAS 19074+0752 observed as part of the INFANT survey于近日發(fā)表在《天文與天體物理》(Astronomy and Astrophysics)上。
ALMA工作在毫米/亞毫米波段，能夠探測到宇宙中低溫、致密的氣體和塵埃，其卓越的角分辨率和靈敏度，相當于能從上海分辨出北京的一個足球場大小的細節(jié)。借助ALMA，研究團隊對IRAS 19074+0752進行了多波段、高分辨率的成像觀測。
IRAS 19074+0752 因其整體呈現(xiàn)獨特的S形彎曲結(jié)構(gòu)而備受關(guān)注，被認為是一個活躍的大質(zhì)量恒星形成區(qū)。研究團隊不僅描繪了其整體S形的絲狀結(jié)構(gòu)，更關(guān)鍵的是，清晰解析了在絲狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部和其彎曲的“結(jié)點”處，存在多個不同尺度的、更致密的“團塊”和“核心”。這些團塊，被認為是未來孕育恒星或恒星群的直接“種子”。
此次研究的突破性發(fā)現(xiàn)在于，團隊將這些精細的結(jié)構(gòu)與內(nèi)部已形成的大質(zhì)量恒星的“電離反饋” 效應聯(lián)系起來。他們分析認為，S形的彎曲結(jié)構(gòu)本身可能就是由前期恒星活動產(chǎn)生的反饋(如星風或輻射壓)塑造而成。
更重要的是，ALMA圖像顯示，在受到強烈反饋影響的區(qū)域，特別是S形的兩個彎曲部分，物質(zhì)的碎片化程度顯著更高。這揭示了一個動態(tài)過程：大質(zhì)量恒星形成的強大反饋，并未簡單地吹散其母分子云，反而像一只“看不見的手”，擠壓并擾動周圍的氣體，觸發(fā)了從大尺度纖維到小尺度致密團塊的多層級、級聯(lián)式的碎裂。
該研究成果的重要性在于，它借助ALMA無可比擬的高分辨率觀測能力，首次為“團塊供給”型大質(zhì)量恒星形成模型提供了清晰、直接的觀測證據(jù)，揭示了恒星形成過程中一個關(guān)鍵而復雜的動態(tài)環(huán)節(jié)。研究表明，大質(zhì)量恒星強烈的電離反饋并非僅僅瓦解其誕生環(huán)境，反而能驅(qū)動分子云產(chǎn)生多尺度的層級式碎裂，這些新生的團塊可能持續(xù)為恒星成長供給物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)從根本上深化了對“反饋”機制雙重作用的理解——它既是恒星形成的終結(jié)者，也可能扮演著新一代恒星“播種者”的角色。同時，這項工作也彰顯了像ALMA這樣的先進觀測設(shè)備在解析宇宙動態(tài)過程、連接微觀物理與宏觀結(jié)構(gòu)中的革命性作用。
這項研究是大型觀測項目“INFANT survey”的系列成果之一，該項目旨在系統(tǒng)研究大質(zhì)量恒星形成初期的碎片化與核區(qū)形成。此次對IRAS 19074+0752的深入剖析，為學界理解恒星形成的完整動態(tài)圖景補上了關(guān)鍵一塊拼圖，預示著在天文望遠鏡時代，我們對恒星誕生這一宇宙基本過程的認識將步入一個全新的、更精細化的階段。
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