天文学家首次在一个名为大麦哲伦星系的银河系外的星系中，观测到了年轻恒星周围的盘状结构。这个与我们的家园银河系相邻的星系，距离地球近 200,000 光年，并可能在约 20 亿年后与我们的家园星系发生碰撞。
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新的观测结果是通过智利阿塔卡马毫米/亚毫米波阵列（ALMA）进行的。恒星系统 HH 1177 中的一颗年轻大质量恒星正在生长并吸积其周围的物质。随着物质的聚集，一个被称为吸积盘的旋转盘正在形成。这是天文学家首次在银河系外区域看到吸积盘。这项发现描述于 11 月 29 日发表在《自然》杂志上的一项研究中。
“当我第一次在 ALMA 数据中看到旋转结构存在的证据时，我简直不敢相信我们探测到了第一个银河系外的吸积盘，那是一个特殊的时刻，”该研究的合著者、英国达勒姆大学的天文学家 Anna McLeod 在一份声明中说。“我们知道盘状结构对我们星系中恒星和行星的形成至关重要，而在这里，我们首次看到了另一个星系中这方面的直接证据。”
这项新研究是基于欧洲南方天文台甚大望远镜上的多单元光谱探测仪（MUSE）对恒星系统 HH 1177 进行的先前观测。在2018 年，该望远镜在大麦哲伦星系深处的尘埃云中探测到了一个正在形成的恒星喷射出的喷流。
“我们发现有一个年轻大质量恒星正在喷射出喷流，它的存在是持续吸积盘的标志，”McLeod 说。
为了证实恒星周围存在吸积盘，研究人员需要测量年轻恒星周围致密气体的运动。当物质被吸向这个正在膨胀的恒星时，它无法直接落到恒星上，而是会摊平成围绕恒星的旋转盘。在靠近中心的地方，盘状结构旋转得更快。这种速度差是天文学家据以确定恒星周围存在吸积盘的证据。
“光线的频率会根据发出光的气的运动速度向我们靠近或远离我们而改变，”该研究的合著者、英国利物浦约翰摩尔斯大学的粒子物理学家 Jonathan Henshaw 在一份声明中说。“这与救护车警报器在你经过时音调会从高变低是相同的现象。”
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ALMA 的详细频率测量使得区分盘状结构的特征性旋转成为可能，并证实了在银河系外的年轻恒星周围发现了第一个盘状结构。
像这样巨大的恒星形成速度比我们太阳这样的小质量恒星快得多，寿命也短得多。在银河系中，这些巨型恒星对天文学家来说尤其难以观测。形成它们所用的尘埃物质会隐藏恒星，而这恰恰发生在盘状结构围绕它们形成之时。
然而，在大麦哲伦星系中，新生恒星的形成物质与银河系中的恒星形成物质截然不同。由于其尘埃含量较低，恒星系统 HH 1177 并未被它诞生的尘埃外壳所掩盖。与银河系中类似的系统相比，缺乏尘埃为天文学家提供了对大麦哲伦星系中恒星和行星形成过程一个遥远但清晰的观测视角。
“在天文设施方面，我们正处于技术飞速发展的时代，”McLeod 说。“能够研究恒星在如此惊人的距离和在另一个星系中是如何形成的，这是非常令人兴奋的。”
