發現原恆星質量外流中高速旋轉的「子彈」

恆星形成於緻密寒冷的分子雲核之中。觀測表明，分子雲核所攜帶的角動量通常比年輕星的自轉角動量大5-6個量級。因此，在恆星形成與早期演化的過程中，必然伴隨著大量的角動量流失。但問題是，如此多的角動量是如何轉移到系統外界的？這就是在恆星形成領域長期困擾大家的「角動量難題」。

質量外流是恆星形成過程中最劇烈的標誌和表現之一。因為質量外流由旋轉的星周盤驅動，因此人們普遍相信，外流是雲核角動量轉移到外界的一個主要渠道。但長期以來，由於觀測條件的限制，一直鮮有外流旋轉的研究；僅有的幾個旋轉外流樣本主要來自較為演化的的年輕星（T Tauri stars）。而在恆星形成早期，在角動量轉移的主要階段，目前依然缺乏可信的旋轉外流的觀測樣本。

通過位於美國夏威夷的亞毫米干涉陣Submillimeter Array（SMA），紫台陳學鵬研究員及其國際合作團隊對NGC1333恆星形成區中具有變星特徵的原恆星SVS13進行了觀測研究。SVS13驅動了目前已知的最高速度的分子質量外流；這個分子外流由一串高速的「子彈」組成。基於SMA高解析度的觀測，該團隊首次發現這些「子彈」具有清晰的旋轉結構。這些旋轉的「子彈」所攜帶的角動量極其可觀，可以高效、迅速地將原恆星系統中的角動量釋放到外界。這個發現將有助於解決困擾大家已久的「角動量難題」，並印證了質量外流在恆星形成過程中不可或缺的作用。此外，基於這些「子彈」的速度結構，該團隊分析得出它們由星周盤約6-7AU半徑處噴發，極大地支持了外流起源的「盤風」理論。

該項研究工作得到國家青年千人計劃，國家自然科學基金，以及中科院先導專項的支持，並於2016年6月發表在國際核心天文刊物《天體物理雜誌》（The Astrophysical Journal），詳細文章見http://dx.doi.org/10.3847/0004-637X/824/2/72。

通過SMA干涉陣CO分子譜線觀測得到的SVS13的外流速度結構，揭示了高速「子彈」清晰的旋轉結構（左圖）。這些旋轉的「子彈」所攜帶的角動量（specific angular momentum）與分子雲核相當，遠大於星周盤的角動量（右圖）。圖像摘自Chen et al.(2016)。

中國國家天文

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