国家天文台研究人员发现恒星形成反馈的特殊结构

恒星在形成的过程中会与周围环境相互作用，产生可以被观测到的动力学现象，如外向流（outflow），分子气泡（molecular bubble）等。恒星形成反馈是分子云的主要能量来源之一，这对星际介质的演化至关重要。 

近日，国家天文台李菂研究员带领的国际研究团队使用IRAM 30米和JCMT望远镜对金牛座分子云展开一氧化碳观测，结合FCRAO望远镜对金牛座的大尺度一氧化碳巡天数据，发现了一个新的分子气泡，其中心有一个外向流。盖亚（Gaia）卫星的最新数据表明，这一个恒星形成反馈结构可能来源于一对金牛座T型双星（T Tauri binary）。该团队利用射电数据对其物理参量进行估计，结合红外、光学的多波段数据分析这一特殊动力学结构，并研究其对周围星际介质所产生的影响。在此前的巡天结果中，仅报道过一例类似的分子气泡与外向流共存的结构，在猎户座A（Orion A）。 

对这一特殊结构的发现，证明了分子气泡和外向流的共同起源，也证明了恒星形成时星风的重要性。即使是低质量的恒星，其动力学结构也能对分子云的能量注入产生重要影响。这项工作是对低质量恒星反馈系统性研究的一部分。此前，本团队发表了金牛座中外向流和分子气泡的大样本巡天，结果表明其能量注入能够维持分子云中湍流的耗散。本团队还提出分子云中气泡的探测率方程，研究发现近邻恒星形成区内对分子气泡的探测在能量上是完备的。在这一领域，本团队还将继续深入研究，并致力于更加深刻地理解恒星形成反馈，与它们对星际介质所产生的更深远的影响。 

该项研究工作于2023年2月7日发表在《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上。 

这一分子气泡是由国家天文台研究生段言首次在JCMT望远镜的一氧化碳数据中发现的。段言与李菂研究员使用IRAM 30米单天线望远镜对这一结构进行了更高分辨率的后续观测。美国的Paul F. Goldsmith教授和法国的Laurent Pagani教授对恒星形成反馈的物理参量估计和驱动源分析做出了重要贡献。另外，Laurent Pagani教授还证认这个分子气泡在红外波段显示出“核闪（coreshine）”发射，它标志着缺乏紫外和光学照明的分子云的内部致密区域。 

文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aca805。 　　

　　背景图为Spitzer 8 微米的连续谱图像。左下的虚线标记了分子气泡的大小（半径为0.077pc）。白色星星标记了两颗金牛座T型星的位置，白色箭头代表了这对双星在七万年内可能走过的轨迹。右上为IRAM 30m ¹²CO，¹³CO，C¹⁸O的积分强度图和Herschel 250 的连续谱图像。右下为分子气泡（虚线）和外向流（实线）的¹²CO和¹³CO的平均谱线。