國家天文臺研究人員發現恒星形成反饋的特殊結構

恒星在形成的過程中會與周圍環境相互作用，產生可以被觀測到的動力學現象，如外向流（outflow），分子氣泡（molecular bubble）等。恒星形成反饋是分子云的主要能量來源之一，這對星際介質的演化至關重要。 

近日，國家天文臺李菂研究員帶領的國際研究團隊使用IRAM 30米和JCMT望遠鏡對金牛座分子云展開一氧化碳觀測，結合FCRAO望遠鏡對金牛座的大尺度一氧化碳巡天數據，發現了一個新的分子氣泡，其中心有一個外向流。蓋亞（Gaia）衛星的最新數據表明，這一個恒星形成反饋結構可能來源于一對金牛座T型雙星（T Tauri binary）。該團隊利用射電數據對其物理參量進行估計，結合紅外、光學的多波段數據分析這一特殊動力學結構，并研究其對周圍星際介質所產生的影響。在此前的巡天結果中，僅報道過一例類似的分子氣泡與外向流共存的結構，在獵戶座A（Orion A）。 

對這一特殊結構的發現，證明了分子氣泡和外向流的共同起源，也證明了恒星形成時星風的重要性。即使是低質量的恒星，其動力學結構也能對分子云的能量注入產生重要影響。這項工作是對低質量恒星反饋系統性研究的一部分。此前，本團隊發表了金牛座中外向流和分子氣泡的大樣本巡天，結果表明其能量注入能夠維持分子云中湍流的耗散。本團隊還提出分子云中氣泡的探測率方程，研究發現近鄰恒星形成區內對分子氣泡的探測在能量上是完備的。在這一領域，本團隊還將繼續深入研究，并致力于更加深刻地理解恒星形成反饋，與它們對星際介質所產生的更深遠的影響。 

該項研究工作于2023年2月7日發表在《天體物理學雜志》（The Astrophysical Journal）上。 

這一分子氣泡是由國家天文臺研究生段言首次在JCMT望遠鏡的一氧化碳數據中發現的。段言與李菂研究員使用IRAM 30米單天線望遠鏡對這一結構進行了更高分辨率的后續觀測。美國的Paul F. Goldsmith教授和法國的Laurent Pagani教授對恒星形成反饋的物理參量估計和驅動源分析做出了重要貢獻。另外，Laurent Pagani教授還證認這個分子氣泡在紅外波段顯示出“核閃（coreshine）”發射，它標志著缺乏紫外和光學照明的分子云的內部致密區域。 

文章鏈接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aca805。 　　

　　背景圖為Spitzer 8 微米的連續譜圖像。左下的虛線標記了分子氣泡的大小（半徑為0.077pc）。白色星星標記了兩顆金牛座T型星的位置，白色箭頭代表了這對雙星在七萬年內可能走過的軌跡。右上為IRAM 30m ¹²CO，¹³CO，C¹⁸O的積分強度圖和Herschel 250 的連續譜圖像。右下為分子氣泡（虛線）和外向流（實線）的¹²CO和¹³CO的平均譜線。