探明群星搖籃中延展的放射狀氣體結構的起源

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主譯：清水明澄

校對：遠山真理

審核：牧夫天文校對組

美編：余家勁

后臺：王啟儒

https://www.nao.ac.jp/news/science/2026/20260422-cfca.html

在恒星形成區域Mon R2中實際觀測到的樞紐-纖維狀分子云（左）（圖源：M.S.N. Kumar、歐洲空間局/赫歇爾太空天文臺、美國國家航空航天局/噴氣推進實驗室-加州理工學院（斯皮策太空望遠鏡）），與本次研究模擬形成的結構（右）（圖源：野﨑信吾、犬塚修一郎）的對比。兩者均具備多條細長纖維結構呈放射狀匯聚向中心區域的特征。

恒星誕生于被稱作“分子云”的低溫星際氣體之中。近年來，通過觀測陸續發現了一種被稱為“樞紐-纖維狀分子云系統”的結構，該結構由多條細長的分子云呈放射狀匯聚而成。計算機模擬已經還原出了這類結構的形成機制。

樞紐-纖維狀分子云作為大質量恒星與星團的形成場所備受關注。以往的理論研究認為，由超新星爆發、鄰近大質量恒星輻射等引發的星際沖擊波，與分子云內部磁場相互作用，會形成細長的纖維狀分子云，但呈放射狀排列的樞紐結構究竟如何形成，一直是未解之謎。

由九州大學與名古屋大學研究人員組成的研究團隊注意到，在實際的分子云中，受重力影響，磁場有時會形成向中心收縮、形似沙漏的結構。研究人員借助國立天文臺運營的天文專用超級計算機“Aterui III”開展模擬實驗，探究了高速星際沖擊波撞擊擁有此類磁場結構的分子云時會發生何種現象。

模擬研究中觀測到了如下現象：沖擊波穿過星際氣體時，會將氣體聚攏匯集。由于星際氣體具有沿磁力線運動的特性，被聚攏的星際氣體會在沙漏狀收束磁場的作用下改變流動方向。隨后氣體沿磁場向中心匯聚，同時分裂成纖細流束，最終形成呈放射狀排列的纖維狀分子云結構。

研究還表明，通過這種方式形成的纖維狀結構，高密度氣體正源源不斷被輸送至中心區域。本次模擬生成的纖維狀分子云的長度、寬度以及氣體流動方向，與實際觀測到的樞紐-纖維系分子云高度吻合。

本次研究成果表明，在樞紐-纖維狀分子云中觀測到的各類特征，均可通過星際沖擊波與沙漏型磁場相互作用這一單一現象進行解釋。該研究成果有助于進一步深化人類對銀河系內恒星及星團在何種位置、何種條件下誕生這一問題的認知。

責任編輯：甘林

牧夫新媒體編輯部

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三葉星云的氣柱與噴流

圖源：NASA, ESA, STScI; 處理: J. DePasquale (STScI)

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