
图 JWST拍摄的创生之柱图像(左)与天区内年轻恒星体空间分布(右)。其中,青色菱形代表了253个可靠的年轻恒星体候选者,白色符号标记了前人工作在该区域发现的少量年轻恒星
在国家自然科学基金项目(批准号:12322304、 12173034、12133002、12403026)资助下,云南大学陈丙秋教授团队与北京师范大学高健教授团队在创生之柱中发现了大量新生恒星,并为触发式恒星形成理论提供了重要的观测证据。研究成果以“基于JWST观测的创生之柱中触发恒星形成的证据(Evidence of triggered star formation in the pillars of creation from JWST observations)”为题,于2025年10月21日在线发表在《自然・天文》(Nature Astronomy)期刊上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41550-025-02683-8。
大质量恒星寿命虽短,却能量惊人,它们发出的强烈紫外辐射和狂暴的恒星风,能够吹散和蒸发周围的星际气体云。这一过程可能会摧毁恒星摇篮,抑制未来恒星的形成。然而,理论预测,这些强大的力量在摧毁原有结构时,也可能压缩其周边区域的气体,导致气体云密度增大到足以在自身引力下坍缩,从而触发新一代恒星的诞生。究竟是抑制还是触发,亦或两者并存,是天体物理学中一个长期存在的前沿科学问题。创生之柱(左图)是研究这一问题的绝佳宇宙实验室。这一天区正被附近NGC 6611星团中的大质量恒星所发出的星风和电离辐射猛烈地冲刷和塑造。尽管其结构本身就被认为是恒星反馈作用的产物,但过去的天文观测在此区域内仅发现了数量稀少的年轻恒星体。证据的匮乏使得天文学家难以确认触发恒星形成过程在此真实发生,甚至有部分观点认为,这里的恒星形成活动可能并不活跃。
研究团队通过对韦布空间望远镜高分辨率数据的深入分析,取得了关于触发式恒星形成的重要新发现。他们在创生之柱内部及边缘成功识别出多达253个可靠的年轻恒星体候选者,这一发现刷新了以往的认知,证实该区域是一个活跃的恒星形成区。这些新发现的年轻恒星体并非随机散布,而是呈现出独特的规律(右图)。它们高度集中地排列在柱体的边缘,仿佛是被大质量恒星的冲击波挤压出来的。此外,研究还发现,距离反馈恒星越远的地方,年轻恒星的平均年龄似乎越年轻。这些空间分布和潜在的年龄序列特征,都与理论预测的触发恒星形成过程相吻合。同时,研究估算出该区域近百万年来的恒星形成效率高于常规预期,进一步支持了外部触发效应正在提升恒星形成率的观点。
这项发现表明大质量恒星的反馈能够有效地触发周边恒星的诞生,将曾经的抑制区变为繁育区,深化了我们对宇宙中恒星如何一代接一代诞生与演化的理解。