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【我们从哪来？我们为什么和别的星球，和别的星系不一样？】关于近期一项新研究以及研究员们所观测的100000个恒星分子云的报道
恒星们一般出生于一大团被称为恒星分子云的空气和尘埃群里 。 最近的一项全新的调查 ， 使得天文学家们发现：恒星分子云的种类远比他们预想的要多得多 。
在“周遭星系的高角度分辨率物理研究”(PHANGS)项目中当差的天文学家们非常有计划地追踪了位于90个星系中的100000个恒星分子云 ， 随后发现：这些大大的物质团居然差异很大 ， 甚至可以说每团物质都有自己的独特的属性 。 这很不幸地偏离了可怜的天文学家们的认知 。
恒星的形成过程非常漫长 ， 他们要先从一坨翻涌着的狂放不羁的气体和尘埃变成一颗温文尔雅的原恒星 ， 再成为像我们的太阳这样的巨型聚变等离子球 。 但是 ， 每形成一颗恒星需要消耗分子云多少物质储量 ， 以及一个分子云究竟能形成多少颗恒星 ， 就和它在星系中的位置息息相关了 。
“我们曾经觉得所有的恒星分子云应该都大差不差 ， 但是这次的研究显示根本不是这回事 。 这些分子云的特质会随着它们所处的位置而变化 。 ”俄亥俄州立大学的天文物理教授亚当·勒鲁瓦这样说道 ， “恒星分子云负责制造星系和星球 ， 可以说没有这些分子云就没有我们人类了 。 ”
在这个持续五年 ， 横跨无数临近星系的调查中 ， 天文学家们把他们在智利阿塔卡玛沙漠中的阵列射电望远镜(ALMA)耍得虎虎生风 。 通过观察电磁光谱中的射电波段而非可见光波段 ， 天文学家们得以专心研究来自又黑又厚的气体尘埃分子云的微光 ， 然后把它们所产生的发出耀眼可见光的恒星一股脑无视掉 。 这么一来 ， 研究者们就能使劲关注一颗恒星的母亲 ， 也就是它的恒星分子云 ， 究竟是怎么促成恒星的形成的 。
100000个恒星分子云中的个别个体 ， 该次新研究中的ALMA射电望远镜拍摄(Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS S. Dagnello (NRAO))
“想要知道恒星到底是怎么产生的话 ， 我们还是得要把这颗恒星和它在的星系中的位置联系起来 ， 就像把一个人和他的家 ， 他的社区 ， 他的国家联系起来一样 。 如果一个星系代表一个城市的话 ， 那它的旋臂就代表了一个社区 ， 一个恒星形成单位就代表了一个房子 ， 然后周围的星系就像是周围的城市 。 ”PHANGS概念的提出者 ， 马克思·普朗克天文台的研究员伊娃·席乐尔这样说道 ， “这些所谓的‘社区’ ， 也就是旋臂 ， 对一个分子云如何产出 ， 并产出多少恒星有着小但极其明显的影响 。 ”
研究者们最终发现 ， 恒星分子云所产生的差异和它们所处的位置相关 ， 位于星系圆盘 ， 星系螺旋主臂 ， 星系旋臂与星系中心的恒星分子云所产生的恒星都各有区别 。
NGC4535 a spiral and stellar bar galaxy was also included in the survey.
研究中所涉及的一枚螺旋星系以及它的螺旋主臂
(Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS S. Dagnello (NRAO))
“在星系中央地区的分子云普遍会比边缘地区的分子云更大 ， 更厚重 ， 内部物质运动得也更激烈 。 ”安妮·修斯这样说 ， 她是一位天体物理学与行星学研究所的研究员 ， “分子云的生命历程 ， 比方说它们一生中生产的恒星数量 ， 最终摧毁整个分子云的那个进程 ， 也受到它们周遭环境因素的影响 。 ”
接下来 ， 研究小组将会致力于寻找分子云之间的差别导致它们所形成的行星和恒星的差异 ， 这项研究的结果也能够被运用到我们的星系中来 。
“这是我们第一次仔细地数了数我们周遭的宇宙空间中所存在的恒星分子云 ， 换句话说 ， 这是一个向着‘我们从哪来’的问题的终极答案的一次大迈进 。 然而 ， 尽管我们现在知道了恒星分子云在个体和个体之间存在差异 ， 我们还是不知道这些差异对于它们生成的恒星与行星会有什么影响 。 我们近期正在钻研这个问题 ， 希望很快就能得到答案 。 ”勒罗伊乐观地说 ， 尽管“很快”这事在天体物理学中一直是一种奢求 。
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