科学探索|对红外暗云的研究发现恒星形成早期阶段的证据对红外暗云的研究发现恒星形

红外暗云（IRDC）是天空中看到的冷尘埃和气体的黑暗斑块，与我们银河系中温暖尘埃的明亮漫射红外线光芒形成鲜明对比。IRDC通常质量大，温度低，而且富含促进气体引力塌缩成恒星所需的分子，因此IRDC是研究恒星诞生的天然场所。即使经过几十年的研究，科学家们仍不清楚形成大质量恒星的详细过程，部分原因是这些恒星往往形成得比较快，并伴随着特别强烈的辐射。

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一种理论上的设想是，气体中的湍流支持着物质对抗坍缩，直到核心成长到足以克服它；另一种设想是，低质量的恒星首先形成，并通过吸积作用成长为更大质量的恒星。
赫歇尔太空望远镜以五个远红外波长（所有这些波长都比光学波长长一百多倍）对大部分天空进行了调查，其中非常冷的星际尘埃--只有几十度开尔文--的发射最为突出。许多IRDC的区域非常冷，以至于赫歇尔探测器的灵敏度不足以在这些波段中最短的70微米看到它们，这些区域被称为 “70微米暗区” 。哈佛-史密森天体物理中心 (CfA)的天文学家团队利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）研究70微米暗区，在那里看到了年轻的、高质量的团块。这项调查研究了十几个IRDC，初步结果报告说，大约一半的核心小于大约一个太阳质量--没有发现大于30个太阳质量的核心。
IRDC G023.477+0.114是调查中的十二个IRDC之一，位于大约一万六千光年之外。它包含了大约1000个太阳质量的物质，被选中是因为它被认为是一个有潜力形成高质量恒星的大规模无星云。光谱测量发现，它的稠密气体没有湍流，这意味着湍流（至少在这种情况下）不是支持核心防止坍缩成恒星的一个因素。
对新的ALMA测量结果进行的彻底分析，其空间分辨率约为十分之一光年，发现该结构中有11个核心，并测量了它们的质量，范围约为1至20个太阳质量。观测还在分子发射线图像中发现了四个准直的外流，这是一个迹象，表明恒星形成已经开始，即使在这个早期发展阶段。因此，这个IRDC不能再被认为是前恒星性质的。
天文学家根据观察到的11个核心的特性测试了恒星形成的两个主要理论方案，并发现了与一个甚至两个方案都一致的例子。科学家们认为，这个样本量仍然太小，无法得出任何明确的结论，但是对70微米暗区研究中IRDC的全部样本中的核心的分析最终将提供足够的统计数据来约束这些模型。
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