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主譯：清水明澄

校對(duì)：遠(yuǎn)山真理

審核：牧夫天文校對(duì)組

美編：余家勁

后臺(tái)：王啟儒

https://www.nao.ac.jp/news/science/2026/20260422-cfca.html

在恒星形成區(qū)域Mon R2中實(shí)際觀測(cè)到的樞紐-纖維狀分子云（左）（圖源：M.S.N. Kumar、歐洲空間局/赫歇爾太空天文臺(tái)、美國(guó)國(guó)家航空航天局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室-加州理工學(xué)院（斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡）），與本次研究模擬形成的結(jié)構(gòu)（右）（圖源：野﨑信吾、犬塚修一郎）的對(duì)比。兩者均具備多條細(xì)長(zhǎng)纖維結(jié)構(gòu)呈放射狀匯聚向中心區(qū)域的特征。

恒星誕生于被稱作“分子云”的低溫星際氣體之中。近年來(lái)，通過(guò)觀測(cè)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一種被稱為“樞紐-纖維狀分子云系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由多條細(xì)長(zhǎng)的分子云呈放射狀匯聚而成。計(jì)算機(jī)模擬已經(jīng)還原出了這類結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制。

樞紐-纖維狀分子云作為大質(zhì)量恒星與星團(tuán)的形成場(chǎng)所備受關(guān)注。以往的理論研究認(rèn)為，由超新星爆發(fā)、鄰近大質(zhì)量恒星輻射等引發(fā)的星際沖擊波，與分子云內(nèi)部磁場(chǎng)相互作用，會(huì)形成細(xì)長(zhǎng)的纖維狀分子云，但呈放射狀排列的樞紐結(jié)構(gòu)究竟如何形成，一直是未解之謎。

由九州大學(xué)與名古屋大學(xué)研究人員組成的研究團(tuán)隊(duì)注意到，在實(shí)際的分子云中，受重力影響，磁場(chǎng)有時(shí)會(huì)形成向中心收縮、形似沙漏的結(jié)構(gòu)。研究人員借助國(guó)立天文臺(tái)運(yùn)營(yíng)的天文專用超級(jí)計(jì)算機(jī)“Aterui III”開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)，探究了高速星際沖擊波撞擊擁有此類磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的分子云時(shí)會(huì)發(fā)生何種現(xiàn)象。

模擬研究中觀測(cè)到了如下現(xiàn)象：沖擊波穿過(guò)星際氣體時(shí)，會(huì)將氣體聚攏匯集。由于星際氣體具有沿磁力線運(yùn)動(dòng)的特性，被聚攏的星際氣體會(huì)在沙漏狀收束磁場(chǎng)的作用下改變流動(dòng)方向。隨后氣體沿磁場(chǎng)向中心匯聚，同時(shí)分裂成纖細(xì)流束，最終形成呈放射狀排列的纖維狀分子云結(jié)構(gòu)。

研究還表明，通過(guò)這種方式形成的纖維狀結(jié)構(gòu)，高密度氣體正源源不斷被輸送至中心區(qū)域。本次模擬生成的纖維狀分子云的長(zhǎng)度、寬度以及氣體流動(dòng)方向，與實(shí)際觀測(cè)到的樞紐-纖維系分子云高度吻合。

本次研究成果表明，在樞紐-纖維狀分子云中觀測(cè)到的各類特征，均可通過(guò)星際沖擊波與沙漏型磁場(chǎng)相互作用這一單一現(xiàn)象進(jìn)行解釋。該研究成果有助于進(jìn)一步深化人類對(duì)銀河系內(nèi)恒星及星團(tuán)在何種位置、何種條件下誕生這一問(wèn)題的認(rèn)知。

責(zé)任編輯：甘林

牧夫新媒體編輯部

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三葉星云的氣柱與噴流

圖源：NASA, ESA, STScI; 處理: J. DePasquale (STScI)

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