大质量原恒星团形成图像绘出

人类所看到的遥远星光，来自哪里?又是如何形成的?“那些遥远的星光主要来自大质量恒星，它们个头庞大却数量稀少，造就了绚烂的超新星爆发和奇诡的脉冲星、黑洞和引力波，推动了星系和宇宙的演化。这些体积庞大、数量稀少的恒星就诞生于大质量原恒星团。”北京大学科维理天文与天体物理研究所研究员王科说。

图为韦布望远镜拍摄的正在形成的原恒星。(受访者供图)

近年来，由北京大学主导的国际团队利用国内外的多座大型射电望远镜，开展了一系列高分辨率、高灵敏度的观测研究，最终系统性地揭示并描绘出大质量原恒星团完整、连贯的演化动态图像，为后续研究提供了研究策略。相关研究成果已形成三篇论文，并于日前发表在美国《天体物理学杂志增刊》和英国《皇家天文学会月刊》。

图为韦布望远镜拍摄的分子云及其孕育的大质量原恒星团。(受访者供图)

论文第一作者、北京大学物理学院天文学系博士研究生许峰玮介绍，分子云是星系中较冷较致密的气体凝结体，是恒星形成的“温床”。分子云中的高密度云核在引力作用下，通过坍塌、收缩和分裂，最终形成了原始的恒星，即原恒星。而大量相互间存在引力作用的原恒星组合成群，形成了原恒星团。在持续坍塌和收缩效应下，原恒星团变得更加紧密。

分子云中的物质，最终仅有少量转化成恒星的部分，其他物质或以弥散气体的形式存在，或通过喷流等过程重返星际介质。“位于分子云中心的高密度云核吞噬周边气体的速度更快，也‘成长’得更快，这或许是大质量恒星通常形成于星团中心的原因。”许峰玮说。

图为大质量原恒星团的演化图景卡通图。(受访者供图)

“这一系列研究首次观测到了原恒星团中的质量分层现象，即大质量的云核向星团中心聚集，解决了长期以来关于质量分层现象起源的争议。”作为论文通讯作者，王科表示，“正如审稿人所评价的，这一整套分析方法为后续研究开辟了新道路，有助于深化对恒星形成的认识。”

据悉，过去受观测设备及技术水平的限制，对星团的研究多集中于成熟星团。近年来，伴随新一代射电望远镜应用及计算能力提升，可研究的原恒星团样本量大大增加，人们才得以逐渐揭开大质量星团早期演化过程的面纱。

该研究的参与者还包括中国科学院上海天文台、北京大学、云南大学、智利大学以及美国哈佛-史密松天体物理中心等20余所国内外高校及研究机构的科研人员。

来源：《光明日报》