中國科學院上海天文臺主導的研究團隊，揭示了大質量恒星形成區中氣體從大尺度流向小尺度的完整過程，為大質量原恒星在復雜環境中積聚質量、形成吸積盤提供了關鍵觀測證據。相關研究9月18日發表于《科學進展》。
大質量恒星是指質量大于八倍太陽質量的恒星，通過強輻射、星風以及超新星爆炸，深刻改變星際介質的物理和化學性質，進而推動星系結構形成及演化。大質量恒星往往形成于大尺度、復雜且高度動態的氣體環境中，研究氣體如何從大尺度逐步輸運到小尺度，并形成圍繞大質量原恒星的吸積盤，是目前大質量恒星形成研究的核心課題。
研究團隊利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA）和甚大陣（VLA），對距離太陽約1.25千秒差距的大質量恒星形成區IRAS 18134-1942進行了多尺度高分辨率觀測，發現了“類旋臂—棒狀—旋轉包層—吸積盤”的復合系統。
具體而言，在該大質量恒星形成區中約2萬天文單位尺度上，數條清晰的氣體流將外圍物質向核心輸運，形成“旋臂”，這些“旋臂”狀氣體流則連接至一個約7500天文單位長的棒狀結構，將氣體引導至核心區域。而在約2000天文單位的核心范圍內，氣體形成了旋轉塌縮包層，并在約500天文單位范圍內形成了具有開普勒旋轉運動特征的吸積盤。值得一提的是，這是首次在單個大質量氣體團塊中，同時揭示多個環節相互連接的完整層級氣體系統，該系統與棒旋星系具有驚人的相似性。
研究團隊進一步計算發現，“旋臂”和棒狀結構的氣體運輸速率保持在10-4太陽質量每年的水平，表現為層級但連續的氣體下落模式；在吸積盤區域的氣體吸積率則下降到10-6太陽質量每年，表明旋轉塌縮包層和吸積盤共同調控了原恒星的吸積率。需要注意的是，旋轉包層與由甲醇脈澤示蹤的原恒星盤速度梯度相反，這可能是由于湍動的氣體輸入帶來了不均勻的角動量輸入，導致原恒星盤的角動量軸發生擺動。
相關論文信息：http://doi.org/10.1126/sciadv.ady6953
本文鏈接：科學家揭示大質量恒星形成層級結構及氣體吸積過程http://www.sq15.cn/show-11-26206-0.html
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