太陽(yáng)質(zhì)量8倍或更多的大質(zhì)量恒星，它們活得很艱難，死得也很早。它們通常在被稱(chēng)為超新星的猛烈爆炸中結(jié)束短暫的生命，但大質(zhì)量恒星的出生更是一個(gè)謎。大質(zhì)量恒星形成于非常稠密、寒冷的氣體和塵埃云中，但對(duì)這些區(qū)域知之甚少。

2021年，在美國(guó)宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射后不久，科學(xué)家們計(jì)劃研究其中的三個(gè)云層，以了解它們的結(jié)構(gòu)。觀察大質(zhì)量恒星的誕生地，確定云層的實(shí)際結(jié)構(gòu)對(duì)了解恒星形成過(guò)程非常重要。

這些冷云的質(zhì)量可能高達(dá)太陽(yáng)質(zhì)量的10萬(wàn)倍，密度如此之大，以至于它們?cè)谔炜罩锌雌饋?lái)就像一個(gè)又大又黑的斑點(diǎn)。雖然它們看起來(lái)沒(méi)有星星，但這些云實(shí)際上只是遮蔽了背景恒星的光線。這些黑暗的斑塊布滿了厚厚的塵埃，甚至阻擋了一些波長(zhǎng)的紅外光，這是一種人眼看不見(jiàn)的光，通?？梢源┩笁m土飛揚(yáng)的云層。這就是它們被稱(chēng)為“紅外線--暗云”的原因。然而，韋伯望遠(yuǎn)鏡前所未有的靈敏度，使得即使在這些非常密集的區(qū)域也能觀察到背景恒星。

要了解大質(zhì)量恒星是如何形成的，必須了解它們形成的環(huán)境。但是，讓研究大質(zhì)量恒星形成變得如此困難的一件事是，一顆恒星一打開(kāi)，它就會(huì)輻射出強(qiáng)烈的紫外光和強(qiáng)風(fēng)?？的腋翊髮W(xué)物理學(xué)助理教授、紅外暗云專(zhuān)家卡拉·巴特斯比(Cara Battersby)解釋說(shuō)：這些力量破壞了恒星誕生的環(huán)境，在恒星形成后看到的環(huán)境與最初有利于它形成的環(huán)境完全不同。

紅外暗云是大質(zhì)量恒星可以形成的地方，如果在恒星形成或剛剛開(kāi)始形成之前觀察它們的結(jié)構(gòu)，就可以研究形成這些大質(zhì)量恒星需要什么樣的環(huán)境。巴特斯比將這一過(guò)程比作烘焙餅干：一旦你烤好它們，它們就與面團(tuán)本身完全不同。如果你以前從未見(jiàn)過(guò)面團(tuán)，你可能不知道烘焙過(guò)程會(huì)是什么樣子。紅外暗云就像你烘烤前的生面團(tuán)。研究這些云層類(lèi)似于有機(jī)會(huì)看到餅干面團(tuán)，看看里面有什么，并了解它的稠度是什么。

大質(zhì)量恒星的重要性

出于各種原因，了解大質(zhì)量恒星及其環(huán)境非常重要。首先，在大質(zhì)量恒星爆炸性的死亡中，釋放出許多生命所必需的元素。比氫和氦更重的元素（包括地球上生命的基石）都來(lái)自大質(zhì)量恒星內(nèi)部。大質(zhì)量恒星將一個(gè)幾乎完全由氫組成的宇宙轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌虍a(chǎn)生行星和生命豐富而復(fù)雜的環(huán)境。大質(zhì)量恒星也會(huì)產(chǎn)生巨大的能量，它們一出生就會(huì)發(fā)出光、輻射和風(fēng)，在星際介質(zhì)中產(chǎn)生氣泡，可能會(huì)在不同的位置引發(fā)恒星形成。

這些不斷膨脹的氣泡，也可能打碎正在形成新恒星的區(qū)域。最后，當(dāng)一顆大質(zhì)量恒星在壯觀的爆炸中死亡時(shí)，它永遠(yuǎn)改變了周?chē)沫h(huán)境。

博科園｜研究/來(lái)自：美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心

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