密歇根大學(xué)的一對(duì)研究揭示了如何在宇宙中分離出一些巨大的恒星，這些恒星是我們太陽(yáng)質(zhì)量的八倍或更多倍：最常見的是，它們的星團(tuán)將它們趕出去。

大型恒星通常位于星團(tuán)中。孤立的大質(zhì)量恒星稱為場(chǎng)大質(zhì)量恒星。UM學(xué)生發(fā)表的論文檢查了小麥哲倫星云中的大部分恒星，這是銀河系附近的矮星系。

這項(xiàng)研究發(fā)表在同一期《天體物理學(xué)雜志》上，揭示了這些大質(zhì)量恒星是如何起源或變得如此孤立的。了解大質(zhì)量恒星是如何被隔離的，無(wú)論它們是孤立形成的，還是它們是通過從恒星團(tuán)中彈出而被孤立的，都將幫助天文學(xué)家探測(cè)形成大質(zhì)量恒星的條件。了解這一點(diǎn)和星團(tuán)的形成對(duì)于理解星系如何演化至關(guān)重要。

剛畢業(yè)的本科生約翰尼·多里戈·瓊斯(Johnny Dorigo Jones)說：“所有大質(zhì)量恒星中大約有四分之一似乎是孤立的，這是我們的大問題。” “如何發(fā)現(xiàn)他們與外界隔離以及如何到達(dá)那里。”

多里戈·瓊斯(Dorigo Jones)在他的論文中表明，絕大多數(shù)場(chǎng)大質(zhì)量恒星是“失控”，即從星團(tuán)中噴出的恒星。研究生艾琳(Irene Vargas-Salazar)通過尋找圍繞它們的微小星團(tuán)的證據(jù)，來(lái)尋找可能是相對(duì)孤立地形成的野外塊狀恒星。這意味著這些相對(duì)孤立的恒星可能與這些較小的恒星一起形成。但是她發(fā)現(xiàn)這些微弱的星團(tuán)很少。

Vargas-Salazar說：“由于大質(zhì)量恒星需要大量物質(zhì)形成，因此它們周圍通常會(huì)有許多較小的恒星。” “我的項(xiàng)目特別詢問了這些野外有多少顆大質(zhì)量恒星。”

多里戈·瓊斯(Dorigo Jones)研究了如何從團(tuán)簇中射出野外巨星。他研究了導(dǎo)致失控的兩種不同機(jī)制：動(dòng)力噴射和二元超新星噴射。首先，由于恒星群的軌道結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，大質(zhì)量恒星以每小時(shí)高達(dá)一百萬(wàn)英里的速度從它們的星團(tuán)中噴出。在第二個(gè)中，當(dāng)雙星對(duì)中有一顆恒星爆炸并將其伴侶發(fā)射到太空時(shí)，就會(huì)彈出一顆巨大的恒星。

多里戈·瓊斯說：“通過掌握恒星的速度和質(zhì)量，我們可以將這些參數(shù)的分布與模型預(yù)測(cè)進(jìn)行比較，以確定每種噴射機(jī)制的某些貢獻(xiàn)。”

他發(fā)現(xiàn)動(dòng)力噴射(由不穩(wěn)定的軌道結(jié)構(gòu)引起的噴射)的數(shù)量是超新星噴射的2至3倍。但是多里戈·瓊斯(Dorigo Jones)還發(fā)現(xiàn)了第一批觀測(cè)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表明，大塊大質(zhì)量恒星中的大部分來(lái)自動(dòng)力和超新星噴射的結(jié)合。

他說：“過去已經(jīng)研究過這些，但現(xiàn)在我們對(duì)這兩步失控的數(shù)量設(shè)置了第一個(gè)觀察約束。” “我們得出結(jié)論的方式是，我們基本上看到追蹤樣品中超新星噴射的恒星與模型預(yù)測(cè)相比，數(shù)量太多且太快。您可以想象得到，這些恒星在加速時(shí)被重新校正超新星踢，首先被動(dòng)態(tài)彈出。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，最初被認(rèn)為來(lái)自超新星噴射的恒星中，有多達(dá)一半的恒星首先被動(dòng)態(tài)地噴射出。

Vargas-Salazar的發(fā)現(xiàn)也支持大多數(shù)野外質(zhì)量恒星失控的想法，但她的研究條件相反：她尋找在相對(duì)較小的較小恒星簇中相對(duì)隔離地形成的野外質(zhì)量恒星，該大質(zhì)量目標(biāo)恒星稱為“冰山一角，即TIB星團(tuán)。她使用“朋友的朋友”和“最近的鄰居”這兩種算法進(jìn)行了此操作，以在小麥哲倫星云中搜索310個(gè)大質(zhì)量恒星周圍的星團(tuán)。

“朋友的朋友”算法通過計(jì)算距目標(biāo)恒星特定距離處有多少顆恒星，然后依次對(duì)這些恒星進(jìn)行相同操作來(lái)測(cè)量恒星的數(shù)量密度。星星堆積得越緊密，就越有可能成為星團(tuán)。“最近鄰居”算法測(cè)量目標(biāo)星與其最近的20個(gè)同伴之間的星數(shù)密度。Vargas-Salazar說，小組越緊湊和密集，他們就越有可能成為集群。

Vargas-Salazar使用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)將這些觀測(cè)結(jié)果與三個(gè)隨機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)集進(jìn)行了比較，并將已知的失控的大質(zhì)量恒星與非失控的恒星進(jìn)行了比較。她發(fā)現(xiàn)，只有少數(shù)實(shí)地大質(zhì)量恒星似乎在其周圍具有TIB團(tuán)簇，這表明該場(chǎng)中實(shí)際上很少形成。野外恒星的平衡一定起源于失控。

Vargas-Salazar說：“最后，我們證明了5%或更少的恒星具有TIB團(tuán)簇。相反，我們的發(fā)現(xiàn)表明，野外樣本中的大多數(shù)恒星可能是失控的。” “我們的發(fā)現(xiàn)實(shí)際上支持了約翰尼用整潔的小蝴蝶結(jié)包裹的結(jié)果。”

這兩篇論文的資深作者，UM的天文學(xué)教授薩里·奧伊(Vallygas-Salazar)的發(fā)現(xiàn)為大規(guī)模恒星如何形成這一問題提供了部分答案。

奧伊說：“約翰尼和艾琳的作品是同一枚硬幣的反面。” “ Irene的數(shù)字與Johnny的數(shù)字一致，因?yàn)榻^大多數(shù)場(chǎng)大質(zhì)量恒星是失控的，而少數(shù)則不是。這對(duì)于理解大質(zhì)量恒星和星團(tuán)的形成以及在什么條件下是至關(guān)重要的發(fā)現(xiàn)。”