研究人员开发模型以重建分子云的空间结构

宇宙苗圃：Jouni Kainulainen和他的同事在银河系中研究了管道星云（左）和Rho Ophiuchi云（右）。在背景中，银河系的普通形象;每个Inset地图都显示出背景星光的光明在多大程度上暗中暗中暗中云。这些地图构成了云结构三维重建的基础，天文学家源自其“恒星形成的配方”。

来自Max Planck Institute和Monash Universy的一支天文学家团队开发了一种重建分子云空间结构的新模型。

天文学家已经找到了一种预测分子云 - 恒星苗圃的速率的新方法 - 将形成新的恒星。使用一种新颖的技术来重建云的三维结构，天文学家可以估计云可能形成了多少新恒星。NewFound“配方”允许直接测试现有星形形成的理论。它还将使望远镜如阿塔古拉大毫米/亚颌骨阵列（ALMA）估计在更远的分子云中估计星形形成活性，从而在我们的家庭银河系中创建星星的地图。

恒星形成是宇宙中的基本流程之一 - 如何形成恒星，在什么条件下，塑造整个星系的结构。星星形式在星际气体和灰尘的巨大云中。作为在这种分子云中的足够致密的区域，在其自身的重力下塌陷，它收缩直到压力和内部的温度足够高，以便核融合设定，以发出星的诞生。

衡量星形形成率极具挑战性，即使在我们家中的银河系中也是如此。只有附近的云，距离约为1,000光年的距离，也是如此测量相当简单：你只是计算那个云中的年轻星星。对于更遥远的云，在不可能辨别唯一的星星的情况下，这种技术发生了失败，明星形成率仍然不确定。

现在，来自德国Max Planck天文学的三个天文学家，Jouni Kainulainen和托马斯·亨累斯·澳大利亚蒙纳士大学的Christoph Federrath，找到了决定明星形成率的另一种方式：“明星形成的配方”，它联系了直接的天文学将巨气云结构观察到其恒星形成活性。

天文学家通过以简化的方式模拟近距离云的三维结构来实现它们的结果。他们使用的数据来自医疗X射线过程的天文版本：随着遥远的恒星光线透过云，它被云的灰尘暗淡。成千上万的不同恒星的调光构成了三维重建的基础，这反过来表示云内各个地区的物质密度。

在电脑中出生：该仿真显示了湍流煤气云中的明星形成。Kinulainen和他的同事使用了这些和类似的模拟，以测试它们重建这种云的三维结构的方法。恒星形成的区域是由圆圈的标记;更亮的颜色对应于更多巨大的恒星。

对于附近的云，Kainulainen和他的同事比较了他们的重建和直接观察这些云最近形成了多少新星。以这种方式，它们能够识别每立方厘米的5,000个氢分子的“临界密度”，并且表明只有超过这种关键密度的区域可以塌陷以形成恒星。

Kainulainen解释说：“这是第一次确定从云结构观察形成恒星的关键密度。星形形成的理论长期预测了这种关键密度的重要性。但我们的重建技术是第一个允许天文学家推导出这些云的密度结构的才能与观测数据的恒星形成理论。“

Christoph Federrath提供了用于测试新技术的数值模拟，补充说：“通过这些结果和我们开发的工具来测试明星地层的理论，我们甚至可以帮助解决天体物理学最大的未答复问题：如果星星形式在给定的群众的云中，你可以期待多少颗星？“

Max Planck Tranck Countsitute董事Thomas Henning和该研究的共同作者，补充说：“有许多分子云观察结果 - 随着ALMA的出现，对于更多远程云的数据来说更精确的数据将变得可用。通过我们的技术，我们能说：向我们展示您的数据，我们将告诉您云现在有多少颗星。“

ALMA是66个高精度微波天线的阵列，在智利沙漠中可达16公里的距离，并能够充当一个高分辨率的望远镜。Alma刚刚开始运营，并可以检测到前所未有的敏感性的天然气和灰尘，并比以往任何时候都更详细。

Kainulainen的结论：“我们把天文学家递了一个有效的新工具。星形形成是天文学中最基本的过程之一 - 我们的结果允许天文学家在我们自己的星系和遥远的其他星系中确定比以往任何时候都更加云的星形形成率。“

出版物：Jouni Kainulainen，等，“展开明星形成的法律：分子云的密度分布，“2014年4月11日科学：卷。 344号。 6180 pp.183-185; DOI：10.1126 / Science.1248724

研究报告的PDF副本：展开明星形成的定律：分子云的密度分布

图片：S. Guisard，ESO（背景）/ J.Kainulainen，MPIA（密度图）; C. Federrath，蒙纳士大学