恒星形成区域的自我调节——恒星反馈

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编译：雷丰图

校对：牧夫天文校对组

后期：草（双语）

责任编辑：毛明远

https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/astronomers-see-stellar-self-control-in-action.html

一个恒星团的大小由许多因素决定，其中很大一部分都来自系统外部。然而，天文学家发现在特定环境下恒星团可以自我调节。

一项新的研究表明：在最大（也是最亮）的恒星将大部分气体排出系统之前，只允许有限数量的新恒星“成长”。这个过程极大地减缓新恒星的诞生，这一结论符合天文学家对星团中恒星形成速度的预测。

这项研究结合了几个望远镜的数据，包括NASA的钱德拉X射线天文台、现已退役的平流层红外天文台（SOFIA）、阿塔卡马探路者实验望远镜（APEX），以及欧空局已退役的赫歇尔望远镜。

SOFIA 是一架改装的波音747，搭载了一台反射望远镜，由NASA和德国宇航局共同运营。

Credits: NASA/Jim Ross

本次研究的观测目标是RCW 36，一个被称为HII（发音为 "H-2"）区域的大型气体云，主要由被电离的氢原子组成（电离：被剥夺了电子）。这个恒星形成的复合体位于银河系中，距离地球大约2900光年。来自赫歇尔望远镜的红外数据显示为红色、橙色和绿色，X射线数据为蓝色，白色为点源。

RCW 36包含一个年轻恒星群和两个从电离氢气中凿出的空洞——两者向相反方向延伸。在空洞之间还有一圈环绕着星团的气体，在沙漏状的空洞周围形成一个腰部。这些特征在图片中都有标注。

RCW36 的构成

Credits:

X-ray: NASA/CXC/Ames Research Center/L. Bonne et al.;

Infrared:ESA/NASA.JPL-Caltech/HerschelSpace Observatory/JPL/IPAC

RCW 36包含一个年轻恒星群和两个从电离氢气中凿出的空洞——两者向相反方向延伸。在空洞之间还有一圈环绕着星团的气体，在沙漏状的空洞周围形成一个腰部。这些特征在图片中都有标注。

温度约为200万开尔文的热气体，用钱德拉探测到的X射线辐射，集中在RCW 36的中心附近，靠近该星团中两颗最热和质量最大的恒星——也是热气体的主要来源。其余大量的热气在通过空洞的边界外溢，在空洞外形成环。SOFIA和APEX的数据显示，这个环由冷且稠密的气体组成，温度大约为15~25开尔文，并且正在以每小时3200到6400公里的速度膨胀。

SOFIA的数据显示，在这两个空洞的周边，有一些以每小时约1万6千公里的速度膨胀的冷气体外壳，它们很可能是被钱德拉望远镜观测到的热气体向外推动着。热气体，加上星团中恒星的辐射，也清除了RCW 36周围更大的空洞，形成了一个俄罗斯套娃结构。这些特征在一张来自赫歇尔望远镜覆盖更大区域的图像中被标注出来，该图像也显示了钱德拉望远镜的视场和这里描述的其他结构。这张图片中的亮度级已经被调整，以尽可能清楚地显示出较大的空洞，导致RCW 36空洞附近的大部分内部区域饱和了。

研究人员还从SOFIA的数据中看到了一些证据，表明环周围的一些冷气体正以更高的速度从RCW 36喷出，速度约为每小时4万8千公里，相当于每年有170个地球质量的气体被推出。

这里描述的不同结构的膨胀速度以及质量喷射率表明，在HII区中心大约3光年内的大部分冷气体可以在100万到200万年内被喷射出来。这将清除形成恒星所需的原材料，抑制它们在该区域的诞生。天文学家把这种恒星可以自我调节的过程称为 "恒星反馈"。诸如此类的结果有助于我们了解恒星反馈在恒星形成过程中的作用。

『天文湿刻』 牧夫出品

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X-ray: NASA/CXC/Ames Research Center/L. Bonne et al.;

Infrared:ESA/NASA.JPL-Caltech/HerschelSpace Observatory/JPL/IPAC

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