一团恒星出生后的前500万年,可能决定它周围还能不能慢慢攒出行星。恒星是在气体云

夜安赏世界 2026-05-07 12:55:13

一团恒星出生后的前500万年,可能决定它周围还能不能慢慢攒出行星。

恒星是在气体云里扎堆出生的,但出生之后有一件事必须发生:把产房拆掉。新生恒星发出的辐射、吹出的风、以及最重的那些恒星炸成超新星的冲击波,会把周围的气体云撕碎、吹散。气体一散,恒星团就暴露在星系里,开始用紫外线轰击周围一切。这个过程叫恒星反馈,它决定了一个星系里还有多少气体能继续造星。星系中大部分气体其实从未变成恒星,正是因为这种反馈太过高效。

从出生到拆完产房,需要多久?天文学家一直没拿到过够大的样本来回答。银河系内部能看清细节的恒星形成区太少,银河系外面的又藏在气体云后面看不见。随着红外天文学的不断进步,尤其是韦布望远镜上线后,天文学家终于能穿透气体云,直接看清其他星系里刚出生的星团,这扇门才真正打开。

一个国际团队把韦布和哈勃拼在一起用。韦布负责看气体云里面的婴儿星团,哈勃负责看已经摆脱气体遮挡、能在光学波段观测到的星团。他们挑了4个近邻星系:M51、M83、NGC 4449、NGC 628,在里面找到了将近9000个处于不同发育阶段的星团:有的还裹在气体里刚露头,有的云散了一半,有的已经完全暴露。然后根据每个星团的光谱,估算出它的质量和年龄。

最重的星团大约500万年就把气体云彻底清干净了,而较轻的星团要700万到800万年。差了将近一半的时间。

这个时间差的后果远比表面看起来大。星团越早破云,就越早开始向星系释放紫外线。而这些紫外线会影响周围其他区域的造星活动,气体被加热、被推移,大部分没法再坍缩成新的恒星。越重的星团不仅自身辐射最猛,还比轻星团早两三百万年开工,等于抢先拿到了塑造整个星系的主动权。

这对行星形成也有直接影响。恒星周围的原行星盘是造行星的原料仓库,它需要时间从周围的气体云里继续吸积物质、慢慢长大。如果气体云提前被吹走,盘暴露在邻近大质量恒星的紫外线下,从气体云中吸积物质的机会减少,盘就更难长大。在那些最重的星团里,行星的生长窗口被压缩了,恒星越壮观的地方,行星反而越难长成。

巨大星团急不可耐地冲破云层照亮星系,同时也为无数尚未成型的行星世界提前拉下了终止闸。

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图一:M51旋臂局部,由韦布空间望远镜近红外相机拍摄,图源:ESA/Webb, NASA & CSA, A. Pedrini, A. Adamo (Stockholm University) and the FEAST JWST team图二:韦布空间望远镜拍摄的本研究所涉及的4个星系,分别是M51(左上)、M83(右上)、NGC 4449(左下)和NGC 628(右下),图源:ESA/Webb, NASA & CSA, A. Pedrini, A. Adamo (Stockholm University) and the FEAST JWST team图三:M51旋臂中一处跨度近800光年的恒星形成复合体,图源:ESA/Webb, NASA & CSA, A. Pedrini, A. Adamo (Stockholm University) and the FEAST JWST team

信源:European Space Agency. "Webb and Hubble find massive star clusters emerge faster." Phys.org, edited by Gaby Clark, 6 May 2026

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