近日，美國卡耐基天文臺進行的迄今為止對巨型分子云（GMCs）最詳細的模擬表明，人類可能需要重新思考恆星如何在這些巨大的宇宙天體中形成。相關研究結果發表於預印本網站arXiv。
GMCs，有時被稱為恆星搖籃，主要包含氫分子。它們的質量至少是太陽的1萬倍，直徑約為15至650光年。當分子云中的氫分子聚整合的團塊達到一定密度時，就會形成恆星。
雖然科學家已經知道了恆星形成的基本過程，但其中仍有許多未知之處。卡耐基天文臺Mike Grudic團隊透過最先進的巨型分子云模擬，試圖解開這些謎團。
在STARFORGE專案的研究基礎上，Grudic團隊首次開發了GMC模擬，該模擬包含了所有主要的物理反饋機制，如星風、磁場和引力。模擬從一個初始質量是太陽2萬倍、直徑為65光年的“雲”開始。
隨著模擬的不斷推進，更亮、更大質量的恆星形成了，這些恆星會發出輻射和星風，橫掃GMC。該團隊模擬運行了大約900萬年，在分子云形成的第一批恆星中的一顆發生超新星爆炸後不久，該模擬結束。在這段時間裡，大約有1000顆恆星形成。
“我們發現恆星可能需要很長時間才能形成。”Grudic說。
研究小組發現，對於質量比太陽大10倍以上的大質量恆星來說，它們的形成可能需要300萬年，大質量恆星的形成平均需約100萬年，這比通常所認為的時間要高一個數量級。
Grudic希望這個模擬能夠更詳細地揭示恆星的演化過程。例如，這個模型可以從時間上回溯一顆恆星的形成，看看它最初來自哪裡。研究人員表示，透過調整約束條件，他們還可以繪製一個更精確的影象，說明哪些物理機制在恆星形成中最重要。
“恆星的形成是複雜的。”Grudic指出，是許多不同過程共同作用的結果，因此必須把所有不同過程拼合在一起，才能得到一個更加真實的結果。”（辛雨）
來源： 中國科學報
