Clump-fed"-modellen verkar vara bekräftad i tid och rum

 

Bild https://english.cas.cn/ Vänster: Den S-formade strukturen i målområdet I19074, med grå ellipser som markerar täta kärnor och gröna symboler som indikerar protostjärnor. Skala och upplösningsindikatorer visas i övre högra och nedre högra hörnen. Höger: Fördelning av kärnavstånd inom den S-formade strukturen, där gröna ellipser representerar klumpar av stjärnbildning och blå prickar betecknar kärnor. (Bild av SHAO)

Med hjälp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA-teleskopet i Chile) observerade forskarna ett S-format massivt stjärnbildningsområde i hög bildupplösning vilket avslöjade en fragmenteringsprocess driven av återkoppling av joniserade områden. Fyndet ger observationsstöd för "clump-fed"-modellen av massiv stjärnbildning och ger avgörande bevis för att förstå dynamiken kring stjärnbildning. Clump-fed"-modellen innebär att där stora, täta gasmoln eller "klumpar av stoff" i nya galaxer kollapsar och faller in mot galaxens centrum ges tillräckligt med bränsle för att supermassiva svarta hål (SMBH) ska kunna bildas under universums första miljard år. Istället för långsam gasackumulering ger dessa klumpar av stoff och gas en snabbare, mer effektiv tillväxt genom att "matas" av material som dras in mot det centrala svarta hålet via dynamisk friktion och andra mekanismer som gravitation.

Studien är publicerad i Astronomy & Astrophysics, och fokuserar på IRAS 19074+0752 (I19074), ett massivt stjärnbildande område observerat vid en våglängd på 1,3 millimeter med en rumslig upplösning på cirka 6 000 astronomiska enheter. ALMA-data visar en förlängd, S-formad tråd som sträcker sig över 2,8 parsec och liknar en dansande kinesisk drake. Detta filament består av ett segment i norr kallat (Fn) och ett segment i söder kallat (Fs).

Fn är nära förknippat med ett ljust infrarött HII-område, medan Fs befinner sig i en relativt lugn, infraröd-mörk miljö. Teamet föreslår att den S-formade morfologin sannolikt beror på kompression och böjning av ett ursprungligen linjärt filament av den expanderande HII-regionen vilket kastar nytt ljus över filamentbildning och dess interaktion med det interstellära mediet.

Forskarna avslöjade även ett hierarkiskt fragmenteringsmönster i 19074, som följde en sekvens av "filament till klump till kärna". Dock uppvisade Fn och Fs distinkta fragmenteringsmekanismer. Fn, är påverkad av HII-regionen och uppvisade ett "skalfragmenterings"-mönster och bildade tre klumpar med ungefär en parsec mellanrum, vilket stämmer överens med "samla in och kollaps"-modellen som drivs av joniserad gasexpansion. I kontrast visade Fs endast en klump i filamentets ände, vilket stämmer överens med mekanismen "änddominerad kollaps" där gravitationell instabilitet utlöser lokal sonderdelning.