天文學家的一項突破性發現揭示了大麥哲倫星雲中一顆高恆星周圍的旋轉盤，為了解不同星系環境中恆星的形成提供了新的視角。一個國際天文學家小組報告說，在銀河係以外的另一個星系中，首次發現了圍繞一顆正在形成的高質恆星的旋轉圓盤結構。

天文學家在大麥哲倫星雲中發現了圍繞著一顆正在形成的高質恆星的旋轉盤，這是距離最遙遠的觀測。這項發現是利用ALMA天文台完成的，詳細情況刊登在《自然》雜誌上，它揭示了不同星系在恆星形成過程中的關鍵差異，突顯了大麥哲倫雲的塵埃和金屬含量低於銀河系。圖片來源：ESO/L. 卡爾卡達

這個圓盤圍繞著一顆年輕的大質量恆星，該恆星位於一個名為N180 的恆星育嬰室中，該育嬰室位於鄰近的一個名為大麥哲倫雲的矮星系中。

這個圓盤距離地球16.3 萬光年，是迄今為止直接探測到的圍繞大質量恆星的最遙遠圓盤。

這張藝術家印象圖展示的是HH 1177 系統，它位於大麥哲倫星雲中，是我們銀河系的鄰近星系。中心發光的年輕而巨大的恆星天體正在從塵土飛揚的圓盤中收集物質，同時以強大的噴流排出物質。圖片來源：ESO/M. 科恩梅瑟

利用ALMA 進行突破性觀測

研究人員利用歐洲南方天文台（ESO）的合作夥伴–位於智利的阿塔卡馬大毫米波/亞毫米波陣列（ALMA），觀測到大麥哲倫星雲中一個年輕恆星天體周圍的氣體運動與開普勒吸積圓盤相一致–這種吸積圓盤透過注入物質促進恆星的生長。

該研究小組由杜倫大學（Durham University）領導，包括英國天文技術中心（UK Astronomy Technology Centre）的天文學家，研究結果發表在《自然》（Nature）雜誌上。

當物質被拉向一顆正在成長的恆星時，它不能直接落在恆星上，而是會扁平地形成一個圍繞恆星旋轉的圓盤。在靠近恆星中心的地方，圓盤的旋轉速度更快，這種速度上的差異就是向天文學家展示吸積盤存在的”煙槍”。

利用歐洲南方天文台（ESO）的甚大望遠鏡（VLT）和阿塔卡馬大毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）（ESO是該陣列的合作夥伴）的綜合能力，我們觀測到了另一個星系中一顆年輕大質量恆星周圍的圓盤。左圖是VLT 上的多單元光譜探測器（MUSE）的觀測結果，顯示了母雲LHA 120-N 180B，在該雲中首次觀測到了這個被命名為HH 1177 的系統。中間的影像顯示了伴隨它的噴流。噴流的上半部略微朝向我們，因此產生了藍移；下半部從我們身邊退去，因此產生了紅移。隨後，ALMA 的觀測結果（右圖）顯示了恆星周圍的旋轉圓盤，同樣地，圓盤的兩側也在向我們移動和遠離我們。資料來源：ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. McLeod et al.

這項研究的主要作者、來自杜倫大學河外天文中心的Anna McLeod 博士說：”當我第一次在ALMA 數據中看到旋轉結構的證據時，我簡直不敢相信我們探測到了第一個河外吸積盤；這是一個特殊的時刻。我們知道圓盤對於銀河系中恆星和行星的形成至關重要，而在這裡，我們第一次在另一個星系中看到了這方面的直接證據。我們正處於一個天文設施技術飛速發展的時代。能夠在如此遙遠的距離和不同的星系中研究恆星是如何形成的，實在令人興奮。”

這張馬賽克照片的中心是年輕恆星系統HH 1177 的真實影像，它位於大麥哲倫雲中，是銀河系的鄰近星系。此影像由歐洲南方天文台甚大望遠鏡（VLT）上的多單元光譜探測器（MUSE）獲得，顯示了從該恆星噴射射出的噴流。隨後，研究人員使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列（ALMA）（ESO 是該陣列的合作夥伴）找到了這顆年輕恆星周圍有一個圓盤的證據。右圖為此系統的藝術家印象圖，展示了噴流和圓盤。資料來源：ESO/A. McLeod et al./M. Kornmesser

發現的特徵和影響

與太陽這樣的低質量恆星相比，大質量恆星的形成速度要快得多，壽命也短得多。在我們的銀河系中，這些大質量恆星是出了名的難以觀測，在它們周圍形成一個星盤時，它們往往會被塵埃物質遮擋住。

與銀河系中類似的周星盤不同，這個系統在光學上是可見的，這可能是由於其周圍環境中的塵埃和金屬含量較低。這讓天文學家得以窺探通常隱藏在氣體和塵埃背後的吸積動態。

對圓盤的分析表明，在距離中心恆星較大的距離上，內部開普勒區域正在向內陷物質過渡。據估計，這顆恆星的質量大約是太陽的15 倍。

雖然銀河系圓盤具有許多我們熟悉的特徵，但也出現了一些耐人尋味的差異。LMC典型的低金屬含量似乎使這個圓盤在碎裂時更加穩定。

對這個河外星系周星盤的成功探測，為利用ALMA 和即將發射的下一代甚大陣列（ngVLA）發現更多此類系統提供了更廣闊的前景。研究不同星系環境中恆星和星盤的形成，將有助於完成我們對恆星起源的理解。