高質(zhì)量恒星生活質(zhì)量高，是我們太陽質(zhì)量的八倍或八倍以上，并且早逝。他們通常以稱為超新星的暴力爆炸來結(jié)束短命，但他們的出生更像是一個(gè)謎。它們由非常密集的冷氣和塵埃云形成，但是對這些區(qū)域知之甚少。在2021年，即NASA詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射后不久，科學(xué)家計(jì)劃研究其中的三顆云以了解其結(jié)構(gòu)。

“我們要做的是看大質(zhì)量恒星的發(fā)源地，”使用Webb研究這種現(xiàn)象的程序的首席研究員埃里克·楊(Erick Young)解釋說。他是馬里蘭州哥倫比亞大學(xué)空間研究協(xié)會(huì)的天文學(xué)家。他說：“確定云的實(shí)際結(jié)構(gòu)對于試圖了解恒星形成過程非常重要。”

這些冷云(其質(zhì)量可能是太陽的十倍之多)是如此密集，以至于它們在天空中看上去像是巨大的深色斑點(diǎn)。盡管它們似乎沒有恒星，但實(shí)際上云層只是遮擋了背景恒星發(fā)出的光。這些深色補(bǔ)丁布滿灰塵，甚至?xí)钃跄承┎ㄩL的紅外光，紅外光是人眼看不見的，通?？梢源┩笁m土飛揚(yáng)的云。因此，它們被稱為“紅外暗云”。但是，韋伯空前的靈敏度使得即使在這些非常密集的區(qū)域也可以觀察背景恒星。

出生環(huán)境和餅干面團(tuán)

要了解恒星是如何形成的，您必須了解恒星形成的環(huán)境。但是，使研究大型恒星形成如此困難的原因之一是，恒星一打開，便會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線和強(qiáng)而有力的風(fēng)。

康涅狄格大學(xué)的物理學(xué)助理教授紅外線暗云專家卡拉·巴特斯比(Cara Battersby)解釋說：“這些力量破壞了創(chuàng)造恒星的出生環(huán)境。”“形成后，您正在尋找的環(huán)境與首先有利于形成的環(huán)境完全不同。而且由于我們知道紅外-暗云是可以形成大質(zhì)量恒星的地方，因此，如果我們觀察它們的形成，在恒星形成或剛剛開始形成之前的結(jié)構(gòu)，我們可以研究形成這些巨大恒星所需的環(huán)境。”

Battersby將烘烤餅干的過程比喻為：烘烤餅干后，它們便與面團(tuán)本身完全不同。如果您從未見過面團(tuán)，則可能對烘焙過程的外觀不太了解。紅外線黑云就像生面團(tuán)一樣，在烘烤之前。研究這些云層類似于獲得機(jī)會(huì)查看餅干面團(tuán)，了解其中的成分并了解其一致性。

大型恒星的重要性

出于多種原因，了解大質(zhì)量恒星及其環(huán)境非常重要。首先，在爆炸性死亡中，他們釋放出許多生命必不可少的元素。比氫和氦重的元素(包括地球生命的構(gòu)成要素)來自大量恒星內(nèi)部。巨大的恒星已經(jīng)將幾乎完全由氫組成的宇宙轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌虍a(chǎn)生行星和人類的豐富而復(fù)雜的環(huán)境。

巨大的恒星也產(chǎn)生大量的能量。它們一出生，就會(huì)散發(fā)出光，輻射和風(fēng)，這會(huì)在星際介質(zhì)中產(chǎn)生氣泡，并可能在不同位置激發(fā)恒星的形成。這些不斷擴(kuò)大的泡沫也可能會(huì)破壞正在形成新恒星的區(qū)域。最終，當(dāng)一顆巨大的恒星在一次壯觀的爆炸中死亡時(shí)，它將永遠(yuǎn)改變周圍的環(huán)境。