ALMA高分辨率观测揭示银河系中心极端环境下大质量恒星的快速成长

G359.44-0.102原恒星周围吸积盘、包层和吸积流的示意图((由AI根据论文内容生成)。
近日,上海天文台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了高分辨率观测,聚焦于银河系中心分子区(CMZ)人马座C(Sagittarius C)分子云中的一个早期O型大质量原恒星及其周围的开普勒吸积盘。研究团队详细分析了该系统中复杂有机分子的发射特征与空间分布,揭示了内部吸积盘、外部包层以及引力坍缩吸积流之间的复杂动力学结构。该成果为理解极端环境下早期O型恒星的质量累积过程提供了关键的观测证据,已发表于天文学学术期刊The Astrophysical Journal。
CMZ距离地球约8.3千秒差距,代表了银河系中最极端的环境。研究团队对位于该区域的大质量原恒星G359.44-0.102展开观测。结果显示,该恒星周围的分子辐射存在明显的化学分化:含氮分子主要集中在紧凑的内部区域,而含氧分子则呈现出更为宽广的延伸分布。同时,通过构建包含内部开普勒盘和外部自由落体包层的三维动力学模型,研究人员精确约束了中心原恒星的质量和吸积盘的结构。该研究还进一步分析了物质向中心恒星的输运效率。
研究团队在盘的尘埃连续谱和分子视向速度场中识别出了明显的螺旋状结构和速度梯度。通过粒子轨迹建模证实,这些螺旋结构实际上是正在经历引力坍缩并向中心原恒星旋转下落的吸积流。
这项研究极大地丰富了我们对极端环境下大质量原恒星吸积机制的理解。在CMZ这样由于极高湍流等因素导致整体恒星形成效率受到显著抑制的区域,大质量原恒星依然能够通过吸积盘、包层和吸积流的共同作用快速聚集质量。这表明在引力主导的吸积盘尺度上,恒星形成活动对于宏观大尺度环境是不敏感的,揭示了盘介导吸积在银河系不同环境中的普适性。
论文链接:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ae6813
科学联系人:翁吉祥wengjixiang@shao.ac.cn;吕行xinglu@shao.ac.cn
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