研究人员近日在原恒星早期演化方面获得新线索。九州大学与香川大学研究团队在《天体物理学杂志快报》发表论文称,在婴儿恒星的早期生长期,包围恒星的致密气体与尘埃盘(原恒星盘)会排出磁通,并在恒星附近形成尺度约1000天文单位(au)的巨大温暖气体环。研究团队表示,这种物质与磁能的释放有助于原恒星释放多余能量,从而支持恒星的正常形成过程。
恒星通常诞生于气体与尘埃密集的“恒星育婴室”,其中物质聚集形成原恒星。研究团队指出,观测这些区域是理解恒星形成的重要途径,但原恒星常被周围气体与尘埃遮挡,增加了直接观测难度。

九州大学理学院町田正弘教授表示,位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)为获取原恒星更清晰的观测提供了关键手段,可用于分辨恒星育婴室中的不同物质成分。过去十年间,团队持续使用ALMA研究金牛座分子云中的原恒星。研究人员称,太阳年龄约46亿年,而年龄约10万年的恒星通常被视为“新生”,此次研究对象的年龄还要更小。
研究团队回顾称,在此前工作中,他们曾发现原恒星盘可通过磁活动形成尺度约10天文单位的尖刺状结构,并将其称为“喷嚏”,认为其对排出原恒星多余能量至关重要。最新研究中,团队基于分子云核MC 27的观测数据,在原恒星附近识别出更大尺度的环状气体结构,尺度约1000天文单位。

香川大学第一作者德田一树表示,观测数据显示该环状结构较周围环境略为温暖,团队推测其与穿过原恒星盘的磁场有关,可能是此前所见“喷嚏”现象在更大尺度上的表现。研究团队进一步指出,此次探测到的温暖环支持其假设,即原恒星在诞生后不久可能经历动态的磁—气体重新分布,并产生冲击波加热周围气体。
研究团队表示,下一步计划获取更多ALMA高分辨率图像,以进一步观察环状结构内部并厘清其性质。同时,鉴于该结果为团队的首项相关研究,他们也计划在ALMA档案数据中检索宇宙其他区域婴儿恒星的观测资料,以开展对比研究。

德田一树称,团队对发现如此清晰的环状结构感到意外。町田正弘表示,团队将继续收集数据以检验并强化相关假设,同时欢迎学界对结果进行讨论,以推动对恒星形成过程中气体运动与结构演化的理解。
