发现恒星脐带！首次从形成恒星的星云外围，观察到物质传送带！

天文学家首次从形成恒星的致密星云外围观察到传送带，功能犹如胎儿的脐带一样，该传送带直接在一对年轻的形成恒星附近沉积传输物质。马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE)和米利梅三角无线电研究所(IRAM)的科学家发现，传送带中的气体运动，即所谓的“流光”，主要“服从”靠近原恒星核心最内部的引力。流光将大量的气体和距离最近在恒星形成区域周围母星云中产生化学物质直接输送到核心中心的年轻原恒星。

这些研究发现有力地证明了恒星形成周围的大尺度环境，对小尺度原行星盘的形成和演化有重要影响，其研究发现发表在《自然天文学》期刊上。在恒星形成的总体图景中，在一个更大更蓬松的分子云内部形成了一个稠密而寒冷的区域(称为包层)。云层物质旋转并向内流向包层的中心，那里将诞生一颗未来的恒星，物质变得更加致密，变得扁平成原行星盘。在原行星盘中心的年轻原恒星直接从原行星盘进食并获得质量。

现在，天文学家首次在英仙座分子云中观察到了一条明亮的物质流，将包层的最外层连接到形成圆盘（原行星盘）内部区域。随着流光被双星系统消耗，帮助盘状区域重新补给更多的物质，母星云可以继续帮助年轻原生恒星和它们原行星盘的生长。领导这项研究的马克斯·普朗克地外物理研究所Jaime Pineda解释说：原行星盘形成的数值模拟通常集中在单个原星系统上。

观测将这一想法更进一步，通过研究化学上新鲜的物质流，从很远的距离向下延伸到尺度上，预计在一对年轻的年轻原恒星周围会形成一个圆盘。天文学家们利用北方扩展毫米阵列研究了年轻的PER-EMB-2原恒星双星系统。该双星系统在过去的观测中表现出一些可变性或闪烁，暗示研究环境对小尺度恒星形成的影响可能是一个有趣目标。研究小组观察了几个分子，这使得天文学家能够测量气体运动，并发现沿着流光的物质流。

从包层外部区域向下大约10500AU的距离，气体的位置和速度都与物质流从大到小自由下落的理论模型很好地匹配，证实了流光的动力学是由系统中密度最高的中心区控制。来自马克斯·普朗克地外物理研究所的合著者多米尼克·塞古拉-考克斯说：理论和观测并不经常如此清晰地匹配，我们很高兴看到望远镜图像试图告诉我们的这种确认，对流入内核物质质量的估计在0.1到1个太阳质量之间。

这是形成密集恒星的致密云(大约3个太阳质量)中总质量的相当大一部分。传输带确实必须在相对较短的时间内，从外层区域带来化学上的新物质。在几乎是自由落体的情况下，如此大的新物质储藏库被清晰地识别出来，这是值得注意的。这清楚地表明，新物质可能会塑造年轻恒星系统中气体的形态和运动。生长和演化的原行星盘化学成分也将受到这一新现象的影响。

该团队成员、马克斯·普朗克地外物理研究所主任保拉·卡塞利(Paola Caselli)总结道：让我们发现流光的分子有三个碳原子(HCCCN)，在行星组装阶段，这些碳原子将可用于富集有机化学(在走向生物前化合物的过程中)。这种将物质运送到中部地区的新方式对年轻盘的形成和生长方式具有重要影响。然而，目前尚不清楚在年轻恒星系统的演化过程中，这一过程会发生的频率和时间有多长，因此需要对年轻原恒星进行更详细的观察。

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博科园｜研究/来自：马克斯·普朗克学会

参考期刊《自然天文学》

DOI: 10.1038/s41550-020-1150-z

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