大質量原恒星團形成圖像繪出

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光明日報北京1月16日電（記者晉浩天）人類所看到的遙遠星光，來自哪里？又是如何形成的？“那些遙遠的星光主要來自大質量恒星，它們個頭龐大卻數量稀少，造就了絢爛的超新星爆發和奇詭的脈沖星、黑洞和引力波，推動了星系和宇宙的演化。這些體積龐大、數量稀少的恒星就誕生于大質量原恒星團。”北京大學科維理天文與天體物理研究所研究員王科說。

近年來，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，為后續研究提供了研究策略。相關研究成果已形成三篇論文，并于日前發表在美國《天體物理學雜志增刊》和英國《皇家天文學會月刊》。

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”。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，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。

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。

“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。”作為論文通訊作者，王科表示，“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。”

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，人們才得以逐漸揭開大質量星團早期演化過程的面紗。

該研究的參與者還包括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。

《光明日報》（2024年01月17日 08版）

來源： 光明網《光明日報》