许多因素会限制一个团体的规模,包括成员无法控制的外部因素。然而,天文学家发现某些环境中的恒星群可以自我调节。

天文学家看到恒星的自我控制在起作用

一项新的研究表明,星团中的恒星具有“自我控制”能力,这意味着在最大和最亮的成员从系统中排出大部分气体之前,它们只允许有限数量的恒星生长。这个过程应该会大大减缓新恒星的诞生,这将更好地符合天文学家对星团中恒星形成速度的预测。描述这些结果的论文发表在 8 月 20 日的《天体物理学杂志》上,可在线查阅。

这项研究结合了多台望远镜的数据,包括美国宇航局的钱德拉 X 射线天文台、美国宇航局现已退役的平流层红外天文台 (SOFIA)、APEX(阿塔卡马探路者实验)望远镜和欧空局(欧洲航天局)退役的赫歇尔望远镜。

观测的目标是 RCW 36,这是一大片气体云,称为 HII(发音为“H-two”)区域,主要由被电离的氢原子组成,即被剥夺了电子。这个恒星形成复合体位于银河系,距离地球约 2,900 光年。Herschel 的红外数据以红色、橙色和绿色显示,X 射线数据以蓝色显示,点源以白色显示。北方在垂直线左侧 32 度。

RCW 36 包含一群年轻恒星和两个空洞(或空洞),这些空洞由电离的氢气雕刻而成,向相反的方向延伸。还有一圈气体环绕着空腔之间的星团,在沙漏形空腔周围形成了一个腰部。这些特征在图像中被标记。

温度约为 200 万开尔文(360 万华氏度)的热气体,在钱德拉探测到的 X 射线中辐射,集中在 RCW 36 的中心附近,靠近星团中两颗最热、质量最大的恒星。这些恒星是热气体的主要来源。在通过空腔的边界泄漏之后,大量剩余的热气体在空腔之外。SOFIA 和 APEX 数据显示,该环包含凉爽、致密的气体(典型温度为 15 至 25 开尔文,或约 -430 至 -410 华氏度),并以每小时 2,000 至 4,000 英里的速度膨胀。

SOFIA 的数据显示,在这两个空腔的周边都是以每小时 10,000 英里左右的速度膨胀的冷气体壳,很可能是被钱德拉观测到的热气体的压力向外驱赶。炽热的气体,加上来自星团中恒星的辐射,还清除了 RCW 36 周围更大的空腔,形成了一个俄罗斯套娃结构。这些特征标记在覆盖更大区域的赫歇尔图像中,该图像还显示了钱德拉视场和此处描述的其他结构。此图像中的强度级别已经过调整,以尽可能清楚地显示较大的空腔,导致 RCW 36 空腔附近的大部分内部区域饱和。这张图片中的北方是垂直的。

研究人员还从 SOFIA 数据中看到证据,证明环周围的一些冷气体以每小时约 30,000 英里的更高速度从 RCW 36 喷出,相当于每年喷出 170 个地球质量。

这里描述的不同结构的膨胀速度和质量抛射率表明,在 100 万到 200 万年内,HII 区中心大约三光年范围内的大部分冷气体可以被抛射出去。这将清除形成恒星所需的原材料,抑制它们在该地区的继续诞生。天文学家将这个恒星自我调节的过程称为“恒星反馈”。诸如此类的结果有助于我们了解恒星反馈在恒星形成过程中所起的作用。