星际云是存在于银河系或其他
星系内的高密度星际介质,主要由电浆或
宇宙尘累积而成。这些云气的密度远大于平均星际介质的密度。根据云气的密度、大小和温度,其中的氢可以是中性的(H I区)、
电离的(H II区,即电浆)或分子形态(
分子云)。中性和电离的云有时也被称为发散云,而分子云有时也称为密度云。星际云的形成是由宇宙中的
恒星不断向星际空间抛撒微细物质,如
质子、
电子所引起。这些物质在太空中漫游并逐渐聚集,形成巨大而稀疏的星际云。
星际云的不均匀性显著,不同区域的
星际物质密度可相差很大。星际气体和尘埃当聚集成
质点数密度超过每立方厘米10~10个时,就成为星际云,而云间密度则低到每立方厘米0.1个质点。星际物质和年轻恒星高度集中在银道面,尤其在
旋臂中。
星际云的化学成分可以通过分析从它们发出的
电磁波辐射来研究。大型电波望远镜通过扫描特定频率的光谱,可以检测特定分子在天空中的分布。低温星际云倾向于发射
长波电磁波辐射,而热星际云中的
化学元素多为离子态,其光谱可在
可见光和
紫外线波段观察到。无线电望远镜也能通过不同频率扫描,记录不同类型分子的强度,从而推断出它们在云中的
丰度。
太阳经过了上亿年的时间才最终聚集起来。那么比太阳大10倍的
恒星呢,美国科学家的一项最新研究成果表明,大质量恒星的形成过程很可能非常快。
恒星最初起源于弥漫的星际分子云。在
引力的作用下,主要成分是氢的
分子云开始收缩。当达到热
核聚变的点火温度的时候,恒星开始发光,一颗新的恒星宣告诞生。
大质量恒星通常是指比太阳质量大8倍的恒星。这类恒星在
星系演化过程中扮演着重要的角色,因为它们最终能产生重元素,也为星际介质提供能量。天文学家对于类似太阳质量的恒星的演化已经有了充分的了解,但是对于大质量恒星的诞生过程还知之甚少。这是因为正在诞生的大质量恒星距离
地球太远,难以进行有效的观测。此前各种理论对于大质量恒星诞生时间的估计甚至能相差数千倍。
在最新一期的
英国《
自然》杂志上,一个美国研究小组报告了他们对于大质量恒星诞生过程的研究成果。在他们建立的
恒星形成模型中,大质量恒星在诞生过程中的“收缩”
速率比
太阳这样的小质量恒星快100倍左右。他们的模型为这一速率提供了合理的解释。他们估计,一个典型的大质量恒星(10倍到30倍于太阳质量)只要花10万年就能形成。
当星际云受到外界影响(比如,经过
星系旋臂的时受到压缩,临近的
超新星爆发,星际云碰撞等),其密度变得不均匀,某些局部密度增大超过了Jeans质量,于是收缩成为独立的
原恒星,进而演化成恒星。