關(guān)于近期一項(xiàng)新研究以及研究員們所觀測的100,000個恒星分子云的報道

恒星們一般出生于一大團(tuán)被稱為恒星分子云的空氣和塵埃群里。最近的一項(xiàng)全新的調(diào)查，使得天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)：恒星分子云的種類遠(yuǎn)比他們預(yù)想的要多得多。

在“周遭星系的高角度分辨率物理研究”(PHANGS)項(xiàng)目中當(dāng)差的天文學(xué)家們非常有計(jì)劃地追蹤了位于90個星系中的100,000個恒星分子云，隨后發(fā)現(xiàn)：這些大大的物質(zhì)團(tuán)居然差異很大，甚至可以說每團(tuán)物質(zhì)都有自己的獨(dú)特的屬性。這很不幸地偏離了可憐的天文學(xué)家們的認(rèn)知。

恒星的形成過程非常漫長，他們要先從一坨翻涌著的狂放不羈的氣體和塵埃變成一顆溫文爾雅的原恒星，再成為像我們的太陽這樣的巨型聚變等離子球。但是，每形成一顆恒星需要消耗分子云多少物質(zhì)儲量，以及一個分子云究竟能形成多少顆恒星，就和它在星系中的位置息息相關(guān)了。

“我們曾經(jīng)覺得所有的恒星分子云應(yīng)該都大差不差，但是這次的研究顯示根本不是這回事。這些分子云的特質(zhì)會隨著它們所處的位置而變化?！倍砗ザ碇萘⒋髮W(xué)的天文物理教授亞當(dāng)·勒魯瓦這樣說道，“恒星分子云負(fù)責(zé)制造星系和星球，可以說沒有這些分子云就沒有我們?nèi)祟惲恕！?/p>

在這個持續(xù)五年，橫跨無數(shù)臨近星系的調(diào)查中，天文學(xué)家們把他們在智利阿塔卡瑪沙漠中的陣列射電望遠(yuǎn)鏡(ALMA)耍得虎虎生風(fēng)。通過觀察電磁光譜中的射電波段而非可見光波段，天文學(xué)家們得以專心研究來自又黑又厚的氣體塵埃分子云的微光，然后把它們所產(chǎn)生的發(fā)出耀眼可見光的恒星一股腦無視掉。這么一來，研究者們就能使勁關(guān)注一顆恒星的母親，也就是它的恒星分子云，究竟是怎么促成恒星的形成的。

100,000個恒星分子云中的個別個體，該次新研究中的ALMA射電望遠(yuǎn)鏡拍攝(Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS, S. Dagnello (NRAO))

“想要知道恒星到底是怎么產(chǎn)生的話，我們還是得要把這顆恒星和它在的星系中的位置聯(lián)系起來，就像把一個人和他的家，他的社區(qū)，他的國家聯(lián)系起來一樣。如果一個星系代表一個城市的話，那它的旋臂就代表了一個社區(qū)，一個恒星形成單位就代表了一個房子，然后周圍的星系就像是周圍的城市?！盤HANGS概念的提出者，馬克思·普朗克天文臺的研究員伊娃·席樂爾這樣說道，“這些所謂的‘社區(qū)’，也就是旋臂，對一個分子云如何產(chǎn)出，并產(chǎn)出多少恒星有著小但極其明顯的影響?！?/p>

研究者們最終發(fā)現(xiàn)，恒星分子云所產(chǎn)生的差異和它們所處的位置相關(guān)，位于星系圓盤，星系螺旋主臂，星系旋臂與星系中心的恒星分子云所產(chǎn)生的恒星都各有區(qū)別。

NGC4535, a spiral and stellar bar galaxy, was also included in the survey.

研究中所涉及的一枚螺旋星系以及它的螺旋主臂

(Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS, S. Dagnello (NRAO))

“在星系中央地區(qū)的分子云普遍會比邊緣地區(qū)的分子云更大，更厚重，內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動得也更激烈?！卑材荨ば匏惯@樣說，她是一位天體物理學(xué)與行星學(xué)研究所的研究員，“分子云的生命歷程，比方說它們一生中生產(chǎn)的恒星數(shù)量，最終摧毀整個分子云的那個進(jìn)程，也受到它們周遭環(huán)境因素的影響?！?/p>

接下來，研究小組將會致力于尋找分子云之間的差別導(dǎo)致它們所形成的行星和恒星的差異，這項(xiàng)研究的結(jié)果也能夠被運(yùn)用到我們的星系中來。

“這是我們第一次仔細(xì)地?cái)?shù)了數(shù)我們周遭的宇宙空間中所存在的恒星分子云，換句話說，這是一個向著‘我們從哪來’的問題的終極答案的一次大邁進(jìn)。然而，盡管我們現(xiàn)在知道了恒星分子云在個體和個體之間存在差異，我們還是不知道這些差異對于它們生成的恒星與行星會有什么影響。我們近期正在鉆研這個問題，希望很快就能得到答案。”勒羅伊樂觀地說，盡管“很快”這事在天體物理學(xué)中一直是一種奢求。

研究員們于美國天文社區(qū)夏日討論會上詳細(xì)呈現(xiàn)了他們的觀點(diǎn)，于此之前，他們在arXiv上發(fā)表了一篇報道以公布他們的發(fā)現(xiàn)。此理論仍需要被其余天文學(xué)家證明。

BY:Ben Turner

FY: 杜迪瀾

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