关于宇宙中第一颗恒星的形成,天文学家们从一套完整的自 协调三维流体力学模拟方程中得到了一个结果。在当前流行的形成 结构模型中,大多数假想是这个样子的:最初是暗物质为主,而伴 随着由于初始低密度物质紊流而产生的不稳定状态的出现,形成了 星系形成前的天体物质。由于这些天体物质是分级聚集而成,最初 的气体便通过氢分子链的振动而冷却,并逐渐沉入暗物质势阱的中 心。我们对分子星云的形成进行了一次高红移模拟,当高密度的低 温核心气体开始由于引力而自凝聚时,拥有(为太阳的质 100M M 量)左右大小的高密度核心能够迅速收缩。在粒子数密度高于 10 M 每立方厘米的地方,的原恒星核就能够通过三体氢分子的形成 1M 而完全分子化。与以往诺丁山电影
分析预计的结果不同的是,这一过程并不产 生新的分裂,而是只形成一个恒星。而且,当光学深度效应很明显 时,计算就终止了,使得完全形成后的恒星的质量成为未知数。而 在计算终止时,原恒星正处于物质增加非常迅速的时期(约每年 102 M )。来自该恒星的辐射反馈不仅会终止该恒星的成长,而且 还会抑止处于同一形成环境中其他恒星的形成。我们得到的结论 是,在一个星系形成前的晕轮中最多只会形成一个庞大(质量远 大于)的、无金属的恒星,这与最近对贫金属晕轮恒星的质量 1M 观测结果相符。 我们的宇宙中最早的恒星是怎样形成以及什么时候形成的 呢?最近的一些计算研究正在为这一问题给出答案。罗伯特报告, 汇报了在初始星云核崩溃过程中恒星形成的三维计算分析结果。第
一颗恒星形成于大爆炸后约万年;每千个原子中只有一个有 1 00 幸参与到第一代的恒星中去。但若要计算后来发生的复杂的星际气 体动力状态及反馈的话,将不得不建立更为复杂的系统,同时要面友谊诗句
临更大的挑战。 恒星在任何类型及处于任何演化阶段的星系中都是普遍存在 的。同时,我们还发现恒星在非常广泛的环境中形成,从接近巨 型的分子星云到存在于发生了星际爆发及处于聚合状态的星系中的 超巨型分子星云。在我们的星系及其他的星系中那些有代表性的恒 星都是作为恒星群中的一员而形成的,这就表明恒星的形成是发生 在恒星群内部的事情,而不是一个个孤立的现象。对于恒星成群形 成理论最大的挑战是如何理解恒星中质量的均匀分布。 在某一特定的太空空间中,某一恒星形成过程中的质量分布 叫做。对于质量很低的褐色小星到巨大的恒星,天文学家们 IMF 都估计了它们的。他们还对各种不同环境中恒星的进行 IMF IMF 了比较,发现它们的出乎意料地一致。这里所谈到的环境包 IMF 括:在现在的一些小分子星云中处于形成状态的恒星,在大星云中 处于形成状态的高密度的恒星群,及远古时为暗物质控制的贫金属 外来恒星群。一致性的结果给现在恒星形成理论带来了挑 IMF 战,因为根据现在的恒星形成理论,应针对不同的恒星形成 IMF 条件而发生变化。