一個”偽裝的怪物”的誕生大質量恆星的形成被逮個正著
正在發生行動的恆星苗圃被稱為BYF 73,它不是典型的恆星形成雲。它相對較小,但是它的核心是一顆年輕的恆星,它保持著已知的原恆星質量吸積率最高的記錄,這是一個成長中的恆星從其周圍物質中積累質量的過程。
利用SOFIA和另一個觀測站–智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)–科羅拉多州博爾德市空間科學研究所的研究科學家彼得-巴恩斯和他的團隊在持續的恆星形成過程中檢查了這個雲層中的磁場。研究磁場的方向可以揭示它們在大質量恆星形成中的作用,這是一個長期存在的問題。大質量恆星的形成過程與它們更普通的恆星不同,它們依靠的是與環境的持續物質交換,而不是從周圍的物質盤中吸收質量。
一個”偽裝的怪物”的誕生
之前的ALMA研究表明,在BYF 73的核心內有一個”偽裝的怪物”:原星MIR 2,它的質量大約是太陽的1300倍,負責該區域一半的能量輸出。這些ALMA數值將MIR 2置於大質量恆星形成的早期階段,其年齡約為4萬年–按照人類的時間尺度,它在人類到達澳大利亞後的某個時間開始形成。
巴恩斯說:”這很令人興奮,因為MIR 2似乎很年輕,而按照天文標準,大質量恆星的演化非常快,而且非常罕見,因此它們的早期階段很容易被錯過。”
來自SOFIA和ALMA的數據都在各自的波長范圍內提供了高分辨率和高靈敏度,使巴恩斯和他的團隊能夠繪製BYF 73中塵粒的偏振圖。這有助於研究人員確定該雲的磁場和氣體密度之間的關係–以及這對MIR 2的形成可能意味著什麼。
當重力接管時
研究人員發現,磁場的強度和氣體的密度都處於恆星形成雲的典型範圍的高端,但是這兩個尺度之間的關係是預期的。這意味著在BYF 73中發生的事情不一定是獨特的–它只是碰巧是巨大的,而且與它的小尺寸相比,它的巨大密度可能有助於天文學家發現引力接管並允許恆星形成的必要門檻。
引力是負責形成恆星的唯一力量,但是BYF 73中異常強大的磁場可能起著相反的作用,阻止低質量的恆星形成,直到引力變得足夠強大,形成一個怪物。
“最初發現大量的物質流入[到MIR 2]是非常令人興奮的,因為已知的較高質量原星的例子太少。從那時起,BYF一直是一個不斷給予的禮物。”
MIR 2仍然處於形成大質量恆星的早期階段,SOFIA和ALMA的磁場研究之間的協同作用已經幫助澄清了在這個過程中起作用的因素。如果沒有他們的發現,BYF 73以及其中的MIR 2仍將是真正的頭號難題。
SOFIA是美國宇航局和德國航天局的一個聯合項目。DLR提供瞭望遠鏡、預定的飛機維護以及對任務的其他支持。美國宇航局位於加州矽谷的艾姆斯研究中心與總部位於馬里蘭州哥倫比亞的大學空間研究協會和位於斯圖加特大學的德國SOFIA研究所合作,管理SOFIA項目、科學和任務操作。該飛機由美國宇航局位於加州帕姆代爾的阿姆斯特朗飛行研究中心703大樓維護和運行。SOFIA在2014年實現了全面的運行能力,並在2022年9月29日結束了它的最後一次科學研究為目的的飛行。