ALMA偏振观测揭示银河系中心磁场与引力的相互作用:大质量恒星形成研究取得新进展

图:ALMA观测的870𝞵m连续谱图,白色线显示的是磁场方向

近日,科研人员利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对银河系中心区域开展高分辨率偏振观测,结合先前的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(JCMT)偏振观测开展研究,这项研究聚焦于银河系中心分子区(CMZ)中20千米/秒云内两个大质量团块,绘制了不同尺度下的磁场强度和方向研究结果揭示了磁场、引力和湍流之间错综复杂的相互作用,为理解致密区域的恒星形成过程提供了重要观测证据,该成果已发表于天文学学术期刊《天文物理期刊(The Astrophysical Journal,简称ApJ)

CMZ距地球约26000光年,是银河系最核心的区域之一。研究团队选取位于CMZ内的大质量分子云20千米/秒云中的两个大质量团块,分别命名为团块1和团块4,通过ALMA高分辨率的偏振观测,结果显示这些团块中的磁场强度在0.3至3.1毫高斯(mG)之间。结合了JCMT偏振观测,研究团队发现在约2光年的云尺度上,磁场主导着动力学过程,而在更小的云核0.03–0.3光年)和凝聚体(小于0.03光年)尺度上,引力开始占据主导位置。这种转变揭示了恒星形成过程中不同物理机制的尺度依赖性。

该研究不仅对磁场与引力的方向进行了比较,还进一步云核之间的磁场张力与引力进行了定量分析。结果显示,虽然磁场抵抗引力造成的气体坍缩,但其力量仍不足以完全阻止气体向致密云核聚集。这意味着在这些区域,恒星形成可能正在进行,而引力、湍流和磁场三者的共同作用是推动这一过程的关键。

该研究极大地丰富了我们对恒星形成物理过程的理解,特别是在银河系中心这种极端环境下,通过揭示磁场、引力和湍流之间的复杂相互作用,有助于进一步探索分子云的动力学和恒星诞生的奥秘。

论文链接:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ae3a9b

科学联系人:柳玉华 liuyuhua@shao.ac.cn


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