一项史无前例新的研究显示,恒星育婴室比天文学家最初想象还要多样化。PHANGS(Physics at High Angular Resolution in Nearby Galaxies)计划的天文学家有系统搭建90个星系的10万个恒星育婴室,发现每个都比原来想象独特。
恒星形成需要数千万年的时间,从质量达太阳数百万倍的分子云开始,到自身重力作用下塌缩形成温和发光的原恒星,接着开始旋转并吸引周边物质形成圆盘,获得足够质量后,核心开始点燃核融合,变成像太阳的球体。但这过程消耗掉一个恒星育婴室存储气体和尘埃的速度有多快,以及能形成多少颗恒星,取决于恒星育婴室在星系的位置。
我们曾以为每个星系所有恒星育婴室看起来都差不多,但这项研究结果却显示并非如此。这项为期五年的研究,使用智利阿塔卡马大型毫米及次毫米波数组(ALMA),之所以使用无线电波望远镜协助观测,是因为可更聚焦来自黑暗且致密的分子云尘埃及气体发出的微弱光芒,而非来自这些分子云孕育的年轻恒星发出的可见光,这可让天文学家研究恒星的母云如何塑造形成。
ALMA搭建的部分恒星育婴室。
“要了解恒星如何形成,需要将一颗恒星的诞生与在宇宙的位置连起来。如果一个星系代表一个城市,社区就是旋臂,房屋是恒星形成的单位,附近星系则是邻近城市。”PHANGS首席研究员Eva Schinnerer说这些观察告诉我们,“邻居”对恒星诞生的地点和数量有微小但显著的影响。
他们发现恒星锻造方式不同,取决于产生分子云是位于星系盘、棒状结构、旋臂还是星系中心。星系密集区域的分子云相较宁静区域而言,通常质量较大、密度较高且变动荡。分子云形成恒星的速度和其高密度区崩溃成恒星的过程,似乎都取决于分子云的位置。
接下来,团队将尝试弄清楚这种变化对恒星和行星的形成,以及我们在宇宙的位置可能意味什么。研究人员指出这是我们第一次清楚了解附近宇宙恒星育婴室的数量,从意义来说,这是了解我们来自哪里的一大步。现在知道恒星育婴室因地而异,但希望不久的将来能了解差异及如何影响恒星和行星的形成。