【星闻星事系列11】星云碰撞催生大质量恒星

发布者:江苏省天文学会文章来源:江苏省天文学会发布时间:2019-09-18浏览次数:15



[图片说明]:这是星系M33的众多恒星形成区之一,新的恒星会在这片巨大的气体和尘埃云中诞生。版权:ESA/Hubble and NASA  


  

天文学家观测到了一个罕见的事件。在273万光年远的三角星系(M33)中,在两团正在相撞的巨大星云中心,有约10颗几十倍于太阳质量的年轻恒星正在形成。这表明,星云间的碰撞是近邻宇宙中形成巨星的一个主要途径,这有助于回答长久以来关于大质量恒星形成的难题。  

  

质量可达太阳的8倍以上,大质量恒星是星系中的主角。虽然数量相对稀少,但它们却贡献了其宿主星系绝大多数的可见光。通过自身发出的辐射和爆发死亡时播撒出的重元素,大质量恒星会对周围的环境产生深远的影响。然而,它们的形成机制至今仍颇具争议。  

  

在这项新发现中,发生碰撞的两团星云质量分别为太阳的19万倍和24万倍,包含有氢分子和二氧化碳等分子。在50万年前,这两团星云以超声速的速度发生了相互碰撞。这里的“超声速”是指速度高于在星云环境中的声速。在宇宙稠密的环境中,声速可高达每秒数千米,远高于地球海平面上的每秒340米。  

  

天文学家专注于寻找一氧化碳的信号,它们在射电观测中易于被发现,可以示踪星云中的高密度纤维状结构。他们还探测了能示踪大质量恒星的氢分子。在碰撞的中心,发现了10颗年轻的大质量恒星。这极有可能是碰撞的星云使得气体坍缩进而形成了这些恒星。  

  

大质量恒星比小质量恒星更难形成,原因何在?  

  

天文学家认为大质量恒星的形成需要一些额外的触发机制。例如,星云之间的碰撞,活动恒星吹出来的剧烈星风,被其他大质量恒星加热的膨胀气体,或者是超新星爆发产生的激波。但此前一直没有找到能支持星云碰撞的观测证据,因此这项新的研究证明它确实是大质量恒星形成的一条途径。  

  

对于大质量恒星的形成,天文学家有许多不同的观点。例如,分子云具有湍流,于是大质量恒星很可能会因此而形成。最近有许多的观测和理论的证据表明星云的碰撞是大质量恒星的形成机制,这项新的研究第一次为在三角星系中有大质量恒星通过星云碰撞而形成提供了观测证据。  

  

原文链接:  

http://www.astronomy.com/news/2019/09/two-giant-clouds-in-space-collided-and-birthed-a-group-of-massive-stars 


作者:Mara Johnson-Groh 

编译:卢旭  

校审:谢懿