马克斯·普朗克学会 塞尔彭斯南星团的合成影像
索非亚观测到的磁场在斯皮策太空望远镜的图像上显示为流线
索非亚指出，重力可以克服一些强磁场，输送新恒星所需的物质
磁场被拉向最强大的气流，如左下方所示，那里的流线沿着窄而暗的细丝方向
这加速了星际空间物质向云中的流动，并加速了引发恒星形成所需的坍缩
信用:美国国家航空航天局/索非亚航天中心
皮莱/J
考夫曼；美国航天局/JPL-加州理工学院/洛杉矶
艾伦 对由气体和尘埃组成的星际云的磁场观察表明，这些云被强烈磁化，磁场影响了其中恒星的形成
一个关键的观察是它们内部结构的取向与磁场的取向密切相关
为了了解磁场的作用，由波士顿大学和德国波恩马克斯·普朗克射电天文学研究所(MPIfR)的图沙拉·皮莱领导的一个国际研究小组，用机载观测站SOFIA上的HAWC+旋光仪在红外波长处观测到了太阳附近年轻星团周围稠密气体的丝状网络
他们的研究表明，并非所有致密的细丝都是平等的
在一些细丝中，磁场屈服于物质的流动，并被拉到与细丝对齐
重力在一些细丝的密度较大的部分占据了主导地位，由此产生的弱磁化气流可以像传送带一样为年轻星团的成长提供能量
研究结果发表在本周的《自然天文学》杂志上
星际介质由稀薄的气体和尘埃组成，充满了恒星之间巨大的空间
这种相当弥散的物质横跨银河系，恰好是星系中一个重要的质量库
这种星际气体的一个重要组成部分是又冷又密的分子云，它们的大部分质量以分子氢的形式存在
过去十年的一个重大发现是，每一个分子云都渗透着大量的细丝网络
一幅图片已经出现，像我们自己的太阳这样的恒星优先形成在细丝交叉处的密集星团中
为了了解磁场的作用，研究人员用机载观测站SOFIA上的偏振敏感探测器HAWC+观测了Serpens南星团周围的致密气体丝状网络
Serpens South星团距离我们约1400光年，是当地已知最年轻的星团，位于密集灯丝网络的中心
观察结果表明，低密度气体细丝平行于磁场方向，在较高的气体密度下，它们的排列变得垂直
HAWC+的高角度分辨率揭示了这个故事一个前所未见的进一步扭曲
“在一些密集的细丝中，磁场屈服于物质的流动，并被拉向与细丝对齐的方向，”该出版物的第一作者图沙拉·皮莱(波士顿大学和波恩理工大学)说
她补充道:“重力接管了瑟彭斯星团中某些细丝的更不透明部分，由此产生的弱磁化气流可以像传送带一样促进年轻星团的生长。”
从理论模拟和观测中可以理解，分子云的丝状性质实际上在将较大星际介质中的g质量引导到年轻星团中起着主要作用，年轻星团的生长是由气体提供的
恒星的形成和演化过程预计是由几个基本力——即湍流、重力和磁场——的复杂相互作用驱动的
为了准确描述星团的密度，天文学家需要确定这三种力的相对作用
湍流气体运动以及细丝的质量含量(因此引力)可以相对容易地测量
然而，星际磁场的信号很弱，也是因为它比我们地球的磁场弱10000倍
这使得测量细丝的磁场强度成为一项艰巨的任务
这张新的南方Serpens极化图中的磁场方向与沿着狭窄的南方灯丝的气流方向非常一致
这篇论文的合著者、哈佛-史密森尼天体物理中心的菲尔·迈尔斯补充道:“这些观测结果共同支持了丝状吸积流有助于形成年轻星团的观点。”
分子云质量的一小部分是由混入星际气体的小尘埃颗粒组成的
这些星际尘埃颗粒倾向于垂直于磁场方向排列
结果，尘埃颗粒发出的光被极化——这种极化可以用来绘制分子云中的磁场方向
最近，普朗克空间任务制作了一张波长小于1毫米的高度敏感的偏振尘埃发射全天空图
这第一次提供了丝状分子云及其环境中磁化的大规模视图
利用普朗克数据进行的研究发现，细丝不仅高度磁化，而且以可预测的方式与磁场耦合
在低密度环境中，磁场的方向平行于细丝
在高气体密度下，磁场将它们的方向改变为垂直于细丝，这意味着与湍流和重力的影响相比，磁场在细丝成形中起着重要的作用
这一观察指向一个问题
为了在气态细丝中形成恒星，细丝必须失去磁场
这是何时何地发生的？与普朗克相比，HAWC+仪器的角度分辨率提高了一个数量级，现在可以分辨出细丝中磁性细丝变得不那么重要的区域
另一位合著者、波士顿大学天文系教授兼主席丹·克莱门斯说:“普朗克揭示了星际介质中磁场的新方面，但索非亚的HAWC+接收器和地基近红外偏振仪更精细的角度分辨率为我们揭示所涉及过程的重要细节提供了强大的新工具。”
“我们能够捕捉到恒星形成过程中的一个关键转变，这一事实有些出乎意料
图沙拉·皮莱总结道:“这只能说明我们对宇宙磁场知之甚少，以及HAWC+接收器为我们带来了多少激动人心的科学成果。”
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