银河系中心周围的恒星宝宝初试啼声

Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Lu et al.

天文学家利用ALMA望远镜发现在银河系中心周围藏着很多恒星宝宝。之前的研究认为这里的环境太恶劣,有很强的潮汐力、磁场、高能粒子、超新星爆炸等等,并不适合恒星的诞生。这项新的发现表明恒星宝宝的生命力比我们想象的更顽强。银河系中心周围可能隐藏着更多的造星活动,有可能会让银河系中心在未来爆发式地产生新恒星。

“这如同在荒野中听到一群婴儿的啼哭。”日本国立天文台的天文学家Xing Lu解释道。“很难想象婴儿可以在风雨飘摇的环境中诞生和成长。然而,我们的观测却证实了,即使在动荡不安的银河系中心,恒星宝宝也可以诞生。”

自引力聚集形成的星云是恒星诞生的温床。如果有什么因素干扰了引力,恒星就会难产。银河系中心半径1000光年的区域被称为中央分子带,这里就有很多可能的干扰因素。比如,这里有极强的湍流可以吹散星云,也有很强的磁场可以束缚住星云让它们无法凝结出恒星的种子。在此之前的天文观测发现,除了一个比较活跃的造星区域,也就是著名的人马座B2巨分子云之外,中央分子带里孕育恒星的效率很低。

Lu及其合作者试图用ALMA望远镜来破解中央分子带“难产”之谜。他们观测的区域里有很多的造星原料(也就是分子气体),但是之前却没发现有恒星诞生的迹象。出乎意料的是,他们在这里发现了800多个气体和尘埃构成的凝结云核。“这项发现带来一个问题,这些凝结核是正在孕育恒星的蛋,还是别的什么东西?”Lu解释道。所以他的团队再次启用ALMA望远镜,来搜寻这些凝结核周围的喷流。喷流就像是恒星宝宝的第一声啼哭,是恒星诞生的标志。他们还真的发现了43个喷流,多亏了ALMA极高的灵敏度和分辨率。所以这些区域里确实在持续地诞生恒星,这片地方本以为是一片荒芜,没想到好多恒星宝宝在茁壮成长。

另外,为什么800个凝结核里只发现了43个喷流也很费解。这可能表明中央分子带里的造星运动还处在极早阶段,大部分恒星蛋还有待孵化。“这片区域里可能还隐藏着更多的喷流,所以我们的发现可能预示着一大波恒星生育高峰的到来。”Lu解释道。

“之前的研究表明银河系中心周围的巨分子云里的恒星形成活动被压制到了预期水平的10%,而这项新研究说明实际上这些分子云内部的恒星形成过程和我们太阳系周围的环境没啥区别。”名古屋大学教授、论文合作者Shu-ichiro Inutsuka解释道。“正在形成恒星的凝结核和没有孕育恒星的凝结核的数量之比要比太阳系周围小几倍。这可能和它们的寿命成正比,所以我们认为银河系中心周围的尚未孕育恒星的核的寿命相应的比太阳系周围长一点。我们需要继续研究这个现象的起因。”

他们的团队现在正在分析ALMA望远镜更高分辨率的数据,试图直接看到恒星宝宝周围发射喷流的吸积盘。他们希望和其他的孕育恒星的环境做一个比较,来更全面的了解中央分子带里从星云到恒星宝宝、包括化学和磁场等不同信息的恒星诞生的完整过程。

原文:https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/stellar-eggs-near-galactic-center-hatching-into-baby-stars/

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