分子云与恒星形成区

寒冷、致密的分子云是恒星的摇篮，在其中引力克服了支撑力，气体坍缩形成新的恒星和行星系统。

Definition

分子云是星际介质中寒冷、致密的区域，其中氢主要以分子形式存在并被星光遮蔽；恒星形成区是这些云中自引力克服内部支撑力，气体坍缩形成恒星的部分。

Scope

本主题涵盖巨型分子云的结构和性质、其尺寸、线宽和密度之间的标度关系、引力、湍流和磁场在调节坍缩中的作用、Jeans不稳定性判据，以及致密核心形成原恒星的序列。

Core questions

• 巨型分子云的物理性质和结构是什么？
• 什么决定了云变得引力不稳定的条件？
• 湍流和磁场如何调节恒星形成？
• 致密核心如何坍缩形成原恒星？

Key theories

Larson标度关系

Larson发现分子云的尺寸、内部速度弥散和密度之间存在关联，这表明超音速湍流和近平衡结构控制着这些云。

引力不稳定性与坍缩

当云的自引力超过热压、湍流和磁场提供的支撑力时（由Jeans质量等判据确定），它就会坍缩形成恒星。

由内向外的原恒星坍缩

Shu及其合作者描述了致密核心如何由内向外坍缩，形成一个被吸积盘和内落包层包围的中心原恒星。

Clinical relevance

分子云是所有恒星和行星形成的直接场所，因此理解它们将星际介质与恒星、行星系统的起源以及星系的化学富集联系起来。

History

20世纪70年代早期，星际分子，特别是CO的探测，揭示了巨型分子云是致密气体的主要储库。Larson在1981年提出的标度关系和Shu在1987年提出的坍缩理论，构建了这些云如何形成恒星的图景，这一图景后来通过对湍流和磁场支撑的研究得到了丰富。

Key figures

• Frank Shu
• Richard Larson
• Christopher McKee
• Eve Ostriker

Seminal works

• larson1981
• shu1987
• mckee2007

Frequently asked questions

为什么恒星在分子云中形成而不是在其他地方形成？

恒星需要非常寒冷、致密的气体才能在引力作用下坍缩。分子云是星际介质中最寒冷、最致密的部分，它们被遮蔽免受破坏性星光的影响，因此是气体能够聚集并坍缩成恒星的唯一场所。

如果分子云主要由氢分子组成，为什么使用一氧化碳来研究它们？

分子氢在云的低温下发射很少，因此很难直接探测。一氧化碳作为一种示踪分子，很容易辐射并可靠地示踪氢，因此被用作绘制分子气体分布的替代物。