磁場對決重力 —
大質量恆星如何從絲狀分子雲中誕生？
中央研究院天文及天文物理研究所研究成果發表，日期：2024年3月8日
標題影像來源：ESO
近年赫歇爾太空望遠鏡（Herschel Space Telescope）發現，宇宙中的分子雲大部分都呈現絲狀（filaments）的結構，而這些高密度的絲狀結構正是年輕恆星誕生的地方。但是物質如何從這些結構轉變為原始的恆星，以及重力如何能夠克服磁場的阻力，仍無定見。中研院天文所的王嘉瑋博士後研究員，透過了馬克斯威望遠鏡 （James Clerk Maxwell Telescope，簡稱為JCMT）的恆星形成區磁場巡天計畫（B-fields In STar-forming Region Observations，簡稱為BISTRO）這個大型國際合作團隊，解析了位於NGC2264星雲內的大質量恆星形成區之磁場結構。
NGC2264星雲位於麒麟座，距離地球約2700光年。透過分析重力和磁場的交互關係，發現其中的絲狀結構有著兩種不同類型，在恆星形成過程中扮演不同且獨特的角色。其中一種類型的絲狀結構實際上是被大尺度重力場驅動的吸積流，能夠沿著磁場將物質運至高密度區域（圖2中的II型結構）；而另一類的絲狀結構，則接收著這些被吸積的物質，直到局部的重力場增長到足以克服熱壓力、紊流和磁場的支撐（圖2中的I型結構），最終點燃新恆星的形成。
王嘉瑋表示：「我們發現這兩種類型的絲狀結構顯示重力如何克服磁場。大尺度重力受磁場引導而形成吸積流，而在局部的小尺度重力範圍內積累物質，以點燃大質量恆星的形成。這個發現可以幫助我們了解大質量恆星形成最初階段的環境是如何被決定的。」
圖1：NGC2264星雲在可見光（左）和850微米電波（右）波段的影像。使用JCMT上的POL-2線性偏振儀觀測到的磁場方向以黃色線段顯示，而從PLANCK太空望遠鏡推導出的大尺度磁場則以綠色線段顯示。POL-2觀測顯示的磁場形態明顯與較大尺度的PLANCK結構脫鉤，顯示絲狀結構中的恆星形成細節。圖片來源：ESO/王嘉瑋團隊
圖2：左邊是兩種不同類型的絲狀結構（綠色）示意圖，紅色箭頭表示重力方向、黃色線段表示磁場。右邊則放大顯示了兩種不同類型的絲狀結構。物質沿著Type II型吸積（右下），由重力驅動並沿磁力線流動。然後，這些物質被積聚到密度大的Type I型中（右上），大質量恆星將於此形成。圖片來源：王嘉瑋團隊
更多資訊：
本篇論文發表於2024年2月出版的天文物理期刊（Astrophysical Journal），篇名：Filamentary Network and Magnetic Field Structures Revealed with BISTRO in the High-mass Star-forming Region NGC 2264: Global Properties and Local Magnetogravitational Configurations
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