天文学家获得了有关恒星质量分布起源的新线索

由CEA-Irfu的天体物理系-AIM实验室领导的国际团队，已将大型干涉仪ALMA和欧洲南方天文台(ESO)运营的APEX射电望远镜的观测数据结合在一起，获得了有关恒星质量分布起源的新线索。和赫歇尔太空天文台。

多亏了ALMA，研究人员才在大约5500光年的所谓的猫爪星云中发现了星体致密核，其质量比在太阳附近观测到的大得多。研究人员已经证明，有是有密不可分的关系质量分布星际丝和质量分布的恒星。母丝的密度(或每单位长度的质量)是控制新形成的恒星质量的关键参数。这一发现为恒星团起源提供了关键线索。这些结果发表在《天文学与天体物理学》杂志的三篇文章中。

恒星质量之谜

恒星是宇宙的主要组成部分，恒星的寿命几乎完全取决于其初始质量。但是，恒星诞生时质量分布的起源(天文学家称之为初始质量函数)仍未解决。长期以来人们一直认为，恒星是由或多或少的球形星际云坍塌而形成的。但是从2009年起，赫歇尔太空天文台在远红外和亚毫米波上进行观测，通过揭示恒星主要是由致密的冷气丝产生而实现了根本性突破。当这些长的气体灯丝在约10 K(绝对零值以上10度)的温度下达到每光年长度大约5个太阳质量的临界密度阈值时，质量浓度就足以形成恒星。

通过观察太阳附近的星际云，赫歇尔卫星的结果表明，恒星形成的细丝宽度大致相同，接近0.3光年。在这些云中，由细丝破碎形成的恒星特征质量约为〜0.3太阳质量。

但是，赫歇尔卫星图像的灵敏度和分辨率不足以研究更遥远的云中的破碎过程。为了更好地理解如何在星际细丝中形成比我们的太阳重得多的恒星，天文学家不得不使用比赫歇尔具有更高分辨能力的仪器，例如APEX射电望远镜上的ArTMiS相机和大型ALMA干涉仪，它们都位于在智利的阿塔卡马沙漠。

ALMA的研究着重于一个巨大的恒星形成区域，称为NGC 6334，也称为猫爪状星云，距地球约5500光年。该星云是ArTéMiS相机“拍摄”的第一批区域之一，在350μm的波长处观察到。ArTéMiS图像显示主灯丝的宽度约为0.5光年，这与用赫歇尔测量的太阳附近灯丝的宽度非常相似。

然后，来自AIM实验室的研究人员可以使用ALMA干涉仪来绘制Cat爪子灯丝的一部分。反过来，ALMA图像显示，细丝的结构与太阳能邻域细丝的结构非常相似，它们是由缠结的“纤维”或辫子和原恒星形成的。但是这些原恒星的凝结在这里要大一个数量级。因此看来，星际间的细丝定性地以非常相似的方式破碎，而不论其密度如何，但是由细丝破碎引起的原恒星凝结的特征质量以及由此而来的恒星的质量随细丝的线性密度而增加。

首次证明的这种紧密关系加强了这样一种观念，即在致密分子气体的细丝中形成恒星可能是一个准普遍过程。这些细丝代表恒星诞生的基本“凸起块”，细丝密度(或每单位长度的质量)似乎是最终决定所形成恒星质量的关键参数。因此，从灯丝线性密度的分布中将部分“继承”恒星的质量分布。

但是恒星团的谜团尚未完全解决。这项工作的结果提出了一个新的问题：星状长丝密度分布的起源是什么?研究人员怀疑，灯丝内部的磁场和磁力线的组织在这里起着至关重要的作用。在B-BOP仪器，在SPICA的偏振成像仪(空间红外望远镜对宇宙学和天体物理学)项目建议作为欧洲航天局(ESA)的M5使命低温红外空间望远镜，应能检验这个假设在将来。