科学家揭示大质量恒星形成区内部气体吸积全尺度过程

记者从中国科学院上海天文台获悉，近日，该天文台主导的研究团队依托阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列望远镜（ALMA），并结合甚大阵射电望远镜（VLA）的天体测量观测，成功揭示了大质量恒星形成区中气体从大尺度流向小尺度的完整过程。相关研究成果北京时间9月18日在国际学术期刊《科学进展》（Science Advances）发表。

质量大于八倍太阳质量的大质量恒星在宇宙演化过程中具有决定性作用。它们通过强烈的辐射、星风以及最终的超新星爆炸，深刻改变着星际介质的物理和化学性质，进而推动星系结构形成及演化。然而，与小质量恒星“单体塌缩”的形成路径不同，大质量恒星往往形成于大尺度、复杂且高度动态的气体环境中。研究气体如何从大尺度逐步输运到小尺度并形成围绕大质量原恒星的吸积盘，是目前大质量恒星形成研究的核心课题。

图1：层次化的气体运动学结构。左上开始顺时针从大尺度到小尺度变化。左上：“类旋臂”系统；右上：“棒状”结构；右下：旋转下落的气体包层；左下：吸积盘

科研团队对大质量恒星形成区IRAS 18134-1942进行了多尺度高分辨率观测，系统性地揭示出一个“类旋臂—棒状—旋转包层—吸积盘”的复合系统：这是迄今为止首次在单个大质量气体团块中同时揭示多个环节相互连接的完整层级气体系统，与棒旋星系具有惊人的相似性。

图2：分子云中类迷你“棒旋星系”层级气体结构的艺术图 （AI制作）

这项研究结果表明，大质量分子云团块的内部结构并非简单或无序，而是可以呈现出类似棒旋星系的高度有序层级结构。该研究为大质量恒星如何在复杂环境中积聚质量、形成吸积盘提供了关键观测证据。

（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉）