大质量原恒星团咋形成的？“绘”出来了

新华视点 | 作者魏梦佳

璀璨星空下，人类所看到的遥远星光，其实主要来自大质量恒星。这些体积庞大但数量稀少的恒星则诞生于大质量原恒星团。然而，这些庞然大物究竟如何形成的？

图为韦布望远镜拍摄的正在形成的原恒星。（受访者供图）

近几年，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。相关研究成果近日发表于美国《天体物理学杂志增刊》和英国《皇家天文学会月刊》。

该研究集合了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。

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。观测显示，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则形成了原恒星团。在持续坍塌和收缩效应下，原恒星团变得更加紧密。

此外，观测发现，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。此外，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。”论文通讯作者、北京大学科维理天文与天体物理研究所研究员王科说。

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“溯本求源”，逐渐揭开大质量星团早期演化过程的面纱。