由CEA-Irfu的天體物理系-AIM實驗室領導的國際團隊，已將大型干涉儀ALMA和歐洲南方天文臺(ESO)運營的APEX射電望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)結合在一起，獲得了有關恒星質量分布起源的新線索。和赫歇爾太空天文臺。

多虧了ALMA，研究人員才在大約5500光年的所謂的貓爪星云中發(fā)現(xiàn)了星體致密核，其質量比在太陽附近觀測到的大得多。研究人員已經證明，有是有密不可分的關系質量分布星際絲和質量分布的恒星。母絲的密度(或每單位長度的質量)是控制新形成的恒星質量的關鍵參數(shù)。這一發(fā)現(xiàn)為恒星團起源提供了關鍵線索。這些結果發(fā)表在《天文學與天體物理學》雜志的三篇文章中。

恒星質量之謎

恒星是宇宙的主要組成部分，恒星的壽命幾乎完全取決于其初始質量。但是，恒星誕生時質量分布的起源(天文學家稱之為初始質量函數(shù))仍未解決。長期以來人們一直認為，恒星是由或多或少的球形星際云坍塌而形成的。但是從2009年起，赫歇爾太空天文臺在遠紅外和亞毫米波上進行觀測，通過揭示恒星主要是由致密的冷氣絲產生而實現(xiàn)了根本性突破。當這些長的氣體燈絲在約10 K(絕對零值以上10度)的溫度下達到每光年長度大約5個太陽質量的臨界密度閾值時，質量濃度就足以形成恒星。

通過觀察太陽附近的星際云，赫歇爾衛(wèi)星的結果表明，恒星形成的細絲寬度大致相同，接近0.3光年。在這些云中，由細絲破碎形成的恒星特征質量約為?0.3太陽質量。

但是，赫歇爾衛(wèi)星圖像的靈敏度和分辨率不足以研究更遙遠的云中的破碎過程。為了更好地理解如何在星際細絲中形成比我們的太陽重得多的恒星，天文學家不得不使用比赫歇爾具有更高分辨能力的儀器，例如APEX射電望遠鏡上的ArTMiS相機和大型ALMA干涉儀，它們都位于在智利的阿塔卡馬沙漠。

ALMA的研究著重于一個巨大的恒星形成區(qū)域，稱為NGC 6334，也稱為貓爪狀星云，距地球約5500光年。該星云是ArTéMiS相機“拍攝”的第一批區(qū)域之一，在350μm的波長處觀察到。ArTéMiS圖像顯示主燈絲的寬度約為0.5光年，這與用赫歇爾測量的太陽附近燈絲的寬度非常相似。

然后，來自AIM實驗室的研究人員可以使用ALMA干涉儀來繪制Cat爪子燈絲的一部分。反過來，ALMA圖像顯示，細絲的結構與太陽能鄰域細絲的結構非常相似，它們是由纏結的“纖維”或辮子和原恒星形成的。但是這些原恒星的凝結在這里要大一個數(shù)量級。因此看來，星際間的細絲定性地以非常相似的方式破碎，而不論其密度如何，但是由細絲破碎引起的原恒星凝結的特征質量以及由此而來的恒星的質量隨細絲的線性密度而增加。

首次證明的這種緊密關系加強了這樣一種觀念，即在致密分子氣體的細絲中形成恒星可能是一個準普遍過程。這些細絲代表恒星誕生的基本“凸起塊”，細絲密度(或每單位長度的質量)似乎是最終決定所形成恒星質量的關鍵參數(shù)。因此，從燈絲線性密度的分布中將部分“繼承”恒星的質量分布。

但是恒星團的謎團尚未完全解決。這項工作的結果提出了一個新的問題：星狀長絲密度分布的起源是什么?研究人員懷疑，燈絲內部的磁場和磁力線的組織在這里起著至關重要的作用。在B-BOP儀器，在SPICA的偏振成像儀(空間紅外望遠鏡對宇宙學和天體物理學)項目建議作為歐洲航天局(ESA)的M5使命低溫紅外空間望遠鏡，應能檢驗這個假設在將來。