兩項獨立的研究--第一項使用哈勃太空望遠鏡，第二項使用歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡--最近得出了相同的結(jié)論。這兩個獨立的研究小組使用不同的技術(shù)，發(fā)現(xiàn)年輕的恒星螺旋式地進入小麥哲倫星系中一個名為NGC 346的巨大星團的中心。天體物理學家說，這種氣體和恒星的河流式運動是推動恒星誕生的一種有效方式。這些研究小組的結(jié)果表明，小麥哲倫星系中的恒星形成過程與我們的銀河系中的過程相似。

螺旋在自然界中很普遍--從颶風的漩渦，到新生恒星周圍的針輪狀原行星盤，再到我們宇宙中的螺旋星系的廣闊領(lǐng)域。現(xiàn)在，天文學家們困惑地發(fā)現(xiàn)，年輕的恒星正螺旋式地進入小麥哲倫星系中一個巨大的星團中心。在這個被稱為NGC 346的巨大的、形狀怪異的恒星“育兒室”中，螺旋的外臂可能在氣體和恒星的河流般的運動中為恒星的形成提供能量。科學家們說，這是一種促進恒星誕生的有效方式。

小麥哲倫星系的化學成分比銀河系更簡單。這使得它類似于在年輕的宇宙中發(fā)現(xiàn)的星系，當時較重的元素比較稀少。正因為如此，小麥哲倫星系中的恒星燃燒得更熱，因此比我們的銀河系更快地耗盡了它們的“燃料”。

(資料圖片)

盡管小麥哲倫星系可以作為早期宇宙的代表，但它也是我們最近的星系鄰居之一，距離我們只有20萬光年。

發(fā)現(xiàn)小麥哲倫星系中的恒星是如何形成的提供了一個新的轉(zhuǎn)折點，即在宇宙歷史的早期，當宇宙在大爆炸后大約20到30億年經(jīng)歷"嬰兒潮"時（宇宙現(xiàn)在有138億年的歷史），可能發(fā)生了恒星誕生的“暴風雨”。

根據(jù)新的發(fā)現(xiàn)，那里的恒星形成過程與我們的銀河系相似。NGC 346擁有5萬個太陽的質(zhì)量，盡管其直徑只有150光年。它有趣的形狀和快速的恒星形成速度使天文學家們感到困惑。它需要美國宇航局的哈勃太空望遠鏡和歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡的聯(lián)合力量來解開這個看起來神秘的恒星“巢穴”的行為。

“恒星是‘雕琢宇宙的機器’。沒有恒星我們就不會有生命，然而我們并不完全了解它們是如何形成的，”研究負責人、巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的 Elena Sabbi 解釋說。“我們有幾個模型進行預測，而其中一些預測是相互矛盾的。我們想確定是什么在調(diào)節(jié)恒星的形成過程，因為這些是我們需要的規(guī)律，也可以理解我們在早期宇宙中看到的情況。”

科學家們以兩種不同的方式確定了NGC 346中恒星的運動。利用哈勃， Sabbi和她的團隊測量了恒星在11年內(nèi)的位置變化。這個區(qū)域的恒星以每小時2000英里的平均速度移動，導致11年內(nèi)移動了2億英里。這大約是太陽和地球之間距離的兩倍。

然而，這個星團相對較遠，在一個鄰近的星系內(nèi)。這意味著從我們的制高點觀察到的運動量非常小，因此難以測量。這些超乎尋常的精確觀測之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，只是因為哈勃出色的分辨率和高靈敏度。此外，哈勃長達三十年的觀測歷史為天文學家提供了一個基線，以跟蹤細微的天體運動的時間。

由歐洲航天局（ESA）AURA/STScI的Peter Zeidler領(lǐng)導的第二個小組，使用地面VLT的多單元光譜探測器（MUSE）儀器測量徑向速度，這決定了一個天體是在接近還是在遠離觀察者。

Zeidler說：“真正令人驚訝的是，我們用兩種完全不同的方法和不同的設施，基本上得出了相同的結(jié)論，彼此獨立。通過使用哈勃，你可以看到恒星，但用MUSE，我們還可以看到第三維度的氣體運動，它證實了一切都在向內(nèi)螺旋的理論。”

但是為什么是螺旋形？

Zeidler解釋說：“螺旋形確實是一種好的、自然的方式，可以將恒星的形成從外部向星團的中心輸送。這是最有效的方式，恒星和氣體為更多的恒星形成提供動力，可以向中心移動。”

對NGC 346進行研究的哈勃數(shù)據(jù)有一半是存檔的，第一次觀測是在11年前。最近研究人員又重復了這些觀測，以追蹤恒星隨時間推移的運動。鑒于望遠鏡的壽命，現(xiàn)在哈勃數(shù)據(jù)檔案中包含了超過32年的天文數(shù)據(jù)，這可以為前所未有的長期研究提供動力。

Sabbi表示：“哈勃檔案真的是一座‘金礦’。哈勃多年來觀察到的有趣的恒星形成區(qū)有很多。鑒于哈勃的表現(xiàn)如此之好，我們實際上可以重復這些觀測。這可以真正推動我們對恒星形成的理解。”

這些團隊的發(fā)現(xiàn)于9月8日出現(xiàn)在《天體物理學雜志》上。