巨型分子气体旋臂 中研院发现大质量恒星的摇篮
▲ 中央研究院天文及天文物理所研究团队，观测发现「巨型分子气体旋臂」是孕育大质量恒星的摇篮。（图／取自网路）
中央研究院天文及天文物理研究所研究团队，藉天文望远镜「ALMA」观测发现「巨型分子气体旋臂」为孕育大质量恒星的摇篮，研究成果刊登于4月28日出版《天文物理学期刊》（The Astrophysical Journal, ApJ）。
中研院天文所博士后研究吕浩宇领导的国际合作团队，藉天文望远镜阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array，简称ALMA）观测，成功解析埋藏于分子云G33.92+0.11中心大质量恒星团形成区域之精细结构。观测结果对以往认知中极为复杂浑沌的大质量星团形成过程提供大幅简化的几何与动力学架构。
此项研究为天文学上首次透过ALMA影像证实形成大质量恒星团的分子云中心埋藏尺度为数光年的巨大有序结构，且显示该结构具有几何上类似环绕在低质量原恒双星（protobinary）周围的「环双星盘」般的旋臂，唯尺度与质量皆放大了上千倍。这些致密旋臂围绕着的中心大质量分子核，以及旋臂本身，为形成星团中质量最大恒星的摇篮。
大质量星团的形成，一直是天文物理学最难解的问题之一。大质量恒星一旦形成，威力强大的恒星风以及高能量辐射很可能在短时间就将周围的分子气体吹散，使得母分子云中的恒星形成活动骤然停止。然而，夜空中许许多多的星团存在，暗示着自然界一定有形成大质量恒星和星团的方法，也就是形成它们的母分子云必须有着特殊的几何与动力学结构。
研究团队指出，ALMA观测结果显示这些大质量星团的母分子云极有可能发生整体性的重力塌缩，使得分子云的中心由于残余的角动量形成尺度约为3光年，扁平致密的大质量盘状气体结构。形成最大质量恒星的大质量分子核位于该盘状结构的中心部位。
高密度的盘状结构形成旋臂，并进一步塌缩形成围绕中央的卫星大质量分子核(satellite cores)。盘状气体结构受自身的高密度屏蔽，不易受到初形成的大质量恒星的恒星风以及紫外辐射的破坏。这就是大质量恒星可以继续形成的关键！
本研究成果的第一作者吕浩宇表示，天文所长期利用次毫米波阵列（Submillimeter Array）在这个领域的耕耘，使得我们对大质量恒星形成的了解可与先进国家一较长短，并帮助系统性地擘划重要的ALMA后续观测，逐步破解关键问题。
这项研究计划由台湾科技部、People Programme (Marie Curie Actions) of the European Union’s Seventh Framework Programme、及墨西哥CONACYT计划经费支持。论文作者包括：中央研究院天文及天文物理研究所吕浩宇、墨西哥国立大学电波天文及天文物理研究所Roberto Galvan-Madrid、伦敦大学[本项工作完成时于欧洲南天天文台] Izaskun Jimenez-Serra、墨西哥国立大学天文研究所Carlos Roman-Zuniga、哈佛史密松天文台张其洲 、维吉尼亚大学天文所李志云、清华大学天文所陈惠茹 。
＊「G33.92+0.11」为天体的名称，天文学上以天体的座标为天体命名。 「33.92」为此天体的经度，「0.11」则是纬度。