恒星形成需凝聚星际分子，BYF73异常强大的磁场正好相反

时间：2023-01-18 14:47:14 来源：编辑铺作者：小编酱

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恒星的形成需要凝聚大量的星际分子，而星云的物质却又非常稀薄，比地球地表的空气密度都稀薄得多，但是由于星云的体积非常庞大，通常都长达数百光年，体积以数百万甚至数十亿光年计，所以包含的物质也特别多，在星云中物质较为密集的地方，就容易形成恒星，这部分区域也常被称为“恒星摇篮”，“恒星托儿所”，“恒星苗圃”，“恒星制造工厂”等等。
4月29日，中国科学院紫金山天文台宣称，该台“银河画卷”巡天计划发布一项重要成果，该计划的科研团队在银河系中发现两个孕育恒星的巨大分子云，并分别将其命名为“大江分子云”和“凤凰分子云”。
已有的恒星形成理论认为，宇宙间大团的星云是恒星的诞生地，星云中大都是微小的分子颗粒，以氢分子为主，因此天文学家们经常称其为“分子云”，这些分子凝聚在一起会形成尘埃，发生化合作用会形成不同的物质，尘埃聚集起来会形成小行星，小行星聚集起来就会形成行星，行星进一步变大就会形成恒星了。
此次紫金山天文台“银河画卷”巡天计划发现的“大江分子云”和“凤凰分子云”位于天鹰座大裂谷区域。其中，“大江分子云”距离太阳系约1300光年，长度约300光年，形状像一条蜿蜒的长河，因此被以“大江”命名。
“凤凰分子云”距离太阳系约2000光年，质量大约为太阳的20万倍，它的形状更像一只展翅的“凤凰”鸟，因此命名为“凤凰”。
专家称“大江”和“凤凰”都是银河系中的大个头星云，很多恒星正在其中形成，这两大“恒星摇篮”是验证恒星形成理论的重要证据，其中不少的红矮星已经形成，随着对周围物质的吸收，它们的质量会继续增大，渐渐会形成一些大质量恒星。
近日，正在发生行动的恒星苗圃被称为BYF 73，它不是典型的恒星形成云。它相对较小，但是它的核心是一颗年轻的恒星，它保持着已知的原恒星质量吸积率最高的记录，这是一个成长中的恒星从其周围物质中积累质量的过程。

利用SOFIA和另一个观测站--智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）--科罗拉多州博尔德市空间科学研究所的研究科学家彼得-巴恩斯和他的团队在持续的恒星形成过程中检查了这个云层中的磁场。研究磁场的方向可以揭示它们在大质量恒星形成中的作用，这是一个长期存在的问题。大质量恒星的形成过程与它们更普通的恒星不同，它们依靠的是与环境的持续物质交换，而不是从周围的物质盘中吸收质量。
一个伪装的怪物的诞生
之前的ALMA研究表明，在BYF 73的核心内有一个伪装的怪物：原星MIR 2，它的质量大约是太阳的1300倍，负责该区域一半的能量输出。这些ALMA数值将MIR 2置于大质量恒星形成的早期阶段，其年龄约为4万年--按照人类的时间尺度，它在人类到达澳大利亚后的某个时间开始形成。
巴恩斯说：这很令人兴奋，因为MIR 2似乎很年轻，而按照天文标准，大质量恒星的演化非常快，而且非常罕见，因此它们的早期阶段很容易被错过。
来自SOFIA和ALMA的数据都在各自的波长范围内提供了高分辨率和高灵敏度，使巴恩斯和他的团队能够绘制BYF 73中尘粒的偏振图。这有助于研究人员确定该云的磁场和气体密度之间的关系--以及这对MIR 2的形成可能意味着什么。
当重力接管时
研究人员发现，磁场的强度和气体的密度都处于恒星形成云的典型范围的高端，但是这两个尺度之间的关系是预期的。这意味着在BYF 73中发生的事情不一定是独特的--它只是碰巧是巨大的，而且与它的小尺寸相比，它的巨大密度可能有助于天文学家发现引力接管并允许恒星形成的必要门槛。
引力是负责形成恒星的唯一力量，但是BYF 73中异常强大的磁场可能起着相反的作用，阻止低质量的恒星形成，直到引力变得足够强大，形成一个怪物。
最初发现大量的物质流入[到MIR 2]是非常令人兴奋的，因为已知的较高质量原星的例子太少。从那时起，BYF一直是一个不断给予的礼物。
MIR 2仍然处于形成大质量恒星的早期阶段，SOFIA和ALMA的磁场研究之间的协同作用已经帮助澄清了在这个过程中起作用的因素。如果没有他们的发现，BYF 73以及其中的MIR 2仍将是真正的头号难题。
SOFIA是美国宇航局和德国航天局的一个联合项目。DLR提供了望远镜、预定的飞机维护以及对任务的其他支持。美国宇航局位于加州硅谷的艾姆斯研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚的大学空间研究协会和位于斯图加特大学的德国SOFIA研究所合作，管理SOFIA项目、科学和任务操作。该飞机由美国宇航局位于加州帕姆代尔的阿姆斯特朗飞行研究中心703大楼维护和运行。SOFIA在2014年实现了全面的运行能力，并在2022年9月29日结束了它的最后一次科学研究为目的的飞行。
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