百度AI平台制作的分子云中层级气体结构艺术图。中国科学院上海天文台供图

中国科学院上海天文台主导的研究团队揭示了大质量恒星形成区中气体从大尺度流向小尺度的完整过程，为大质量原恒星在复杂环境中积聚质量、形成吸积盘提供了关键观测证据。相关研究近日发表于《科学进展》。

大质量恒星是指质量大于8倍太阳质量的恒星，往往形成于大尺度、复杂且高度动态的气体环境中。研究气体如何从大尺度逐步输运到小尺度，并形成围绕大质量原恒星的吸积盘，是目前大质量恒星形成研究的核心课题。

研究团队利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列望远镜（ALMA）和甚大阵射电望远镜（VLA），对距离太阳约1.25千秒差距的大质量恒星形成区IRAS 18134-1942进行了多尺度高分辨率观测，发现了“类旋臂-棒状-旋转包层-吸积盘”的复合系统。

具体而言，在该大质量恒星形成区中约2万天文单位尺度上，数条清晰的气体流将外围物质向核心输运，形成“旋臂”。这些“旋臂”状气体流连接至一个约7500天文单位长的棒状结构，将气体引导至核心区域。而在约2000天文单位的核心范围内，气体形成了旋转塌缩包层，并在约500天文单位范围内形成了具有开普勒旋转运动特征的吸积盘。值得一提的是，这是首次在单个大质量气体团块中，同时揭示多个环节相互连接的完整层级气体系统，该系统与棒旋星系具有惊人的相似性。

研究团队进一步计算发现，“旋臂”和棒状结构的气体运输速率保持在10-4太阳质量每年的水平，表现为层级但连续的气体下落模式；在吸积盘区域的气体吸积率则下降到10-6太阳质量每年，表明旋转塌缩包层和吸积盘共同调控了原恒星的吸积率。需要注意的是，旋转包层与由甲醇脉泽示踪的原恒星盘速度梯度相反，这可能是由于湍动的气体输入带来了不均匀的角动量输入，导致原恒星盘的角动量轴发生摆动。

相关论文信息：http://doi.org/10.1126/sciadv.ady6953

（原载于《中国科学报》2025-09-22 第1版 要闻）