模拟显示，冲击波在一个磁化的分子云中传播，如何雕刻出像辐条一样的细丝，将气体引导到一个密集的中央核心，在这里恒星形成。 (图像来源：左：M. S. N. Kumar，欧洲空间局/赫歇尔望远镜，NASA/JPL-Caltech（斯皮策）；右：S. Nozaki 和 S. Inutsuka) 银河中一些最壮观的恒星孕育区看起来像巨大的宇宙轮，具有辐条状的结构，科学家表示这是由恒星爆炸和强大恒星风产生的冲击波雕刻而成。日本九州大学和名古屋大学的研究人员利用强大的3D模拟发现，穿越巨大的气体云的冲击波可以雕刻出围绕新生恒星周围经常看到的辐条状细丝。根据九州大学的声明，这一发现可能有助于解释所谓的中心-细丝系统的起源——广袤的星形成区域，其中长的气体流向密集的中央核心，创造出类似轮辐的模式。“恒星在分子云中诞生——这些是漂浮在太空中的广阔、寒冷的气体云，”该研究的主要作者野崎信悟在声明中表示。“但是，它们只在这些恒星孕育区中最寒冷和最密集的部分形成，气体能在自身引力下坍缩。在一些这些星形成区域中，气体被组织成特征性的中心-辐条模式，称为中心-细丝系统（HFS）。”天文学家在整个银河系中观察到这些结构，但它们究竟是如何形成的仍然是一个未解之谜。该团队使用先进的3D磁流体动力学模拟重现这一过程，揭示出穿越巨型分子云的冲击波可以自然产生一些银河系中最活跃的恒星孕育区所见的引人注目的车轮状结构，根据研究的结果，许多恒星孕育区含有狭窄的细丝，将物质向内部引导到恒星正在积极形成的拥挤中央区域。理解这些细丝是如何产生的对于理解气体如何积累并最终坍缩成新的恒星至关重要。为了这项研究，研究人员构建了一个穿过磁场的虚拟分子云，并在专用于天文研究的超级计算机ATERUI III上运行了模拟。首先，重力被观察到将磁场向内拉动，形成一个沙漏状的配置。然后，研究团队用类似于由膨胀的超新星遗迹或大质量恒星的强大风产生的模拟星际冲击波爆炸云团。结果是一个极其真实的中心-细丝系统。当冲击波穿越云团时，它以不同的角度遇到弯曲的磁场的不同部分，产生倾斜的冲击波，从而增强部分场，并为气体流动建立优选的通道。随着时间的推移，这些通道将物质引导成细长的细丝，伸向中央核心，形成望远镜观测到的辐条状结构。模拟还追踪了物质如何在恒星摇篮中移动。密集气体倾向沿着细丝流动，当接近中心时加速，而辐条之间的低密度物质则相对静止。研究人员表示，这种行为可能有助于解释为什么只有一小部分分子云中的气体最终形成恒星。对重力、磁场和冲击波之间的相互作用进行数百万年的建模，可以让研究人员研究那些否则难以直接观察的过程。未来的工作将测试更广泛的云结构和冲击波条件，这可能澄清为何中心-细丝系统在银河系中各异，并为巨星和恒星团的形成提供新的见解。这些结果还指向一个更广泛的宇宙毁灭与创造的循环，其中来自垂死恒星的冲击波帮助塑造新的恒星诞生环境。他们的研究结果发表于《天体物理学杂志快报》上。萨曼莎·马修森于2016年夏季以实习生身份加入Space.com。她在康涅狄格的纽黑文大学获得新闻学和环境科学的学士学位。此前，她的作品曾发表在《自然世界新闻》上。当不在写作或阅读科学时，萨曼莎喜欢去新地方旅行并拍照！你可以在推特上关注她 @Sam_Ashley13。