大質(zhì)量恒星：中國科學家首次看清百億億公里外的恒星搖籃全貌！

你有沒有想過，那些比太陽還大上好幾倍的“宇宙巨嬰”——也就是大質(zhì)量恒星，到底是怎么形成的？

別看它們現(xiàn)在光芒萬丈，在誕生的初期，其實也經(jīng)歷著一場無比復雜、卻又井然有序的“物資輸送”過程。而最近，中國科學家們第一次用清晰的觀測證據(jù)，還原出了這場宏大宇宙哺育現(xiàn)場的完整圖景！

這項重磅研究是由中國科學院上海天文臺主導的團隊完成的。他們動用了目前全球最強大的“望遠鏡天團”——包括阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列（ALMA）和甚大陣射電望遠鏡（VLA），瞄準了一個名為IRAS18134–1942的大質(zhì)量恒星形成區(qū)，最終成功揭示出氣體從巨大尺度的分子云，一路流向新生恒星周圍的完整路徑。

說得形象點，他們就像是宇宙級的“交通工程師”，第一次測繪出了恒星誕生區(qū)內(nèi)氣體吸積的“全尺度高速公路網(wǎng)”！

這項突破性的成果，已經(jīng)在北京時間9月18日登上了國際頂級期刊《科學進展》。

說到質(zhì)量大于8倍太陽的大質(zhì)量恒星，它們可說是宇宙中的“霸道總裁”——雖然數(shù)量不多，但影響力極大。通過強烈的輻射、恒星風，以及最終壯烈的超新星爆炸，它們能徹底改變周圍星際介質(zhì)的物理和化學環(huán)境，甚至主導整個星系的結(jié)構(gòu)和演化。

但這么一個“宇宙大佬”，小時候是怎么“吃飽長大”的？這個問題困擾了天文學家數(shù)十年。

和小質(zhì)量恒星那種相對孤立的“單體塌縮”模式不同，大質(zhì)量恒星通常誕生在特別復雜、動蕩且充滿氣體的大質(zhì)量團塊里。要想形成巨星，就必須有持續(xù)且高效的氣體輸運機制，把外圍物質(zhì)源源不斷地送向中心原恒星。

用大白話說就是：光靠“家門口的菜園”喂不飽它們，必須得建起一套能從“遠方糧倉”運糧的“星系級物流系統(tǒng)”！

而這一次，中國團隊終于看清了這個系統(tǒng)的全貌。

研究團隊瞄準的目標是一個名為IRAS 18134–1942的區(qū)域，這里正在活躍地形成大質(zhì)量恒星。通過ALMA和VLA聯(lián)手帶來的高分辨率、高靈敏度觀測，他們構(gòu)建出了一幅前所未有的多尺度圖像。

結(jié)果非常震撼——

他們發(fā)現(xiàn)，在這個氣體團塊內(nèi)部，存在一個層次分明、環(huán)環(huán)相扣的“氣體輸送網(wǎng)絡(luò)”，從大到小依次包括：

類旋臂結(jié)構(gòu)：在最外圍，氣體沿著類似旋臂的軌跡向內(nèi)部流動；

棒狀結(jié)構(gòu)：再往里，氣體匯入一個更為集中的“棒狀”通道；

旋轉(zhuǎn)下落的氣體包層：更靠近中心的地方，氣體呈現(xiàn)明顯的旋轉(zhuǎn)并向下沉降；

吸積盤：最終，氣體匯入到最內(nèi)層、正在圍繞原恒星旋轉(zhuǎn)的盤狀結(jié)構(gòu)中。

這四種結(jié)構(gòu)一氣呵成、緊密銜接，共同構(gòu)成了一套完整的層級吸積系統(tǒng)。

這也是天文學家首次在單個大質(zhì)量團塊中直接觀測到這么多環(huán)節(jié)連接在一起的完整氣體結(jié)構(gòu)。

更有趣的是，這個結(jié)構(gòu)和我們在宇宙中看到的棒旋星系非常相似，可以說是一個“迷你版的星系級氣體網(wǎng)絡(luò)”。

這項發(fā)現(xiàn)意義重大，它告訴我們：大質(zhì)量恒星的形成并非發(fā)生在混亂、無序的氣團里，而是經(jīng)由一套高度有序的、多尺度的層級結(jié)構(gòu)完成的。

換句話說，自然似乎用了一種“分形”式的智慧，在分子云內(nèi)部也構(gòu)建起了堪比星系的宏偉氣流通路，使得外部氣體能夠被高效地“引流”至恒星誕生的最內(nèi)核區(qū)域。

這不僅為大質(zhì)量恒星如何吸積物質(zhì)提供了關(guān)鍵證據(jù)，也讓我們對宇宙中物質(zhì)聚集和恒星誕生的普遍規(guī)律有了更深的理解。

正如研究人員所指出的，這項研究支持了“多尺度、層級化的氣體吸積”是大質(zhì)量恒星形成的關(guān)鍵機制之一。也正是依靠這樣一套“宇宙高速公路”，氣體才能跨越浩瀚的空間距離，最終匯聚成璀璨的恒星。

所以說，每一顆大質(zhì)量恒星的背后，可能都隱藏著一套堪比星系的宏偉氣體工程——而這一次，中國科學家讓我們第一次看清了它的全貌。