星系是高度动态的系统,就像个“宇宙坩埚”!

气体和尘埃的星际云,即所谓的分子云,形成恒星非常快,但效率非常低。大多数气体通过恒星辐射散射,揭示出星系是高度动态的系统,如“宇宙”,由不断改变外观的“成分”组成。

3001953-aab0fc844477b83b.png

基于对NGC 300螺旋星系的最新观测,由海德堡大学的天体物理学家Diederik Kruijssen博士领导的一组科学家成功地重新出现了分子云及其内部恒星形成过程的时间演变。分析表明这些云是短暂的。结构体。在新生恒星强烈辐射的驱动下,它经历了一个快速的生命周期,其发现于2019年5月22日《自然》上发表。

3001953-8e8cabe0e42aa91c

在NGC 300螺旋星系中观测到的恒星形成强度可以用两种方式解释。分子云可以是非常长寿的,并最终将它们的所有质量变成恒星。在这种情况下,年轻恒星的位置通常应与它们形成分子云的位置相匹配。或者,恒星可以在分子云内快速形成并以强辐射分散气体,只留下一小部分气体转化成恒星。在这种情况下,年轻恒星和分子云通常应位于不同的位置。为了确定哪个分子云生命周期模型是正确的,Kluisen博士和团队结合了NGC 300星系的不同观测结果。

3001953-7fdb7568b63a8bc9

左边的图像(Boco Park - Illustration)显示分子云(蓝色)和年轻恒星(粉红色)的位置在小空间尺度上不重合。右侧的两个分支通过显示分子云和年轻恒星仅在大多数星系(1000秒,相当于3,000光年)的“平均”时相关来量化这种位移。照片:Diederik Kruijssen&性质

第一个观察结果是由一氧化碳发出的光的图,显示了分子云的位置。第二个是热电离氢的地图,它标志着新形成的大质量恒星的位置。这些地图是使用欧洲南方天文台阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)和马克斯普朗克研究所以及欧洲南方天文台的2.2米望远镜获得的。这些观察结果由Garching的Max Planck外星物理研究所的科学家Andreas Schruba博士进行,该研究的共同作者。科学家使用一种新的统计方法对数据进行了分析,该方法确定了星系中分子气体和恒星形成在不同空间尺度上的相关性。

3001953-3956d90f3057aecd

这种方法首次可以准确地量化分子云和年轻恒星的相对位置。这个结果毫无疑问:分子云和年轻的大质量恒星的位置很少重叠。这种效果在较小的范围内变得更强。科学家已经得出结论,恒星的形成非常迅速,因此气体和年轻恒星代表了分子云生命周期的不同后续阶段。天文计算研究所研究小组负责人克鲁伊森博士说:“我们的研究结果表明,恒星的形成非常迅速,效率低下。

3001953-b598e3f11b8c24a4

NGC 300中的分子云寿命大约为1000万年,仅在150万年内就被摧毁,这比大多数大质量恒星的生命结束和爆发成超新星的时间要早得多。只有2%至3%的分子云质量可以转化为恒星。研究小组现在希望将他们的新统计方法应用于遥远星系的观测,以推断分子云中的恒星形成如何贯穿宇宙历史。科学家们现在将继续研究宇宙中星系中分子云与年轻恒星之间的关系。在不久的将来,星系可以被理解为由恒星形成驱动的生命周期集合,并共同塑造其宿主星系的成分。