恒星是由被称为分子云或恒星托儿所的尘埃和气体云形成的。宇宙中的每一个恒星托儿所在其一生中都可以形成数千甚至数万颗新星。在2013年至2019年期间，参与PHANGS(附近星系高角度分辨率物理学)项目的天文学家对附近宇宙中90个星系中的10万个恒星托儿所进行了首次系统调查，以更好地了解它们如何连接回母星系。

俄亥俄州立大学(OSU)天文学副教授亚当·勒罗伊(Adam Leroy)说:“我们过去认为，每个星系的所有恒星托儿所看起来都差不多，但这项调查显示，情况并非如此，恒星托儿所会随着地方的不同而变化。”他是介绍PHANGS ALMA调查的论文的主要作者。爱博网站“这是我们第一次拍摄到许多附近星系的毫米波图像，这些图像具有与光学图像相同的清晰度和质量。虽然光学图像向我们展示了恒星发出的光，但这些突破性的新图像向我们展示了形成这些恒星的分子云。”

科学家们将这些变化与人、房屋、社区和城市表现出相似特征的方式进行了比较，但这些特征在不同地区和国家之间都有所不同。

“为了理解恒星是如何形成的，我们需要将一颗恒星的诞生与它在宇宙中的位置联系起来。这就像将一个人与他们的家、邻居、城市和地区联系起来。“如果一个星系代表一个城市，那么邻近的星系就是螺旋臂，房子是恒星形成单元，附近的星系就是该地区邻近的城市，”马克斯普朗克天文研究所(MPIA)的天文学家、PHANGS合作项目的首席研究员伊娃辛纳(Eva Schinnerer)说，“这些观测告诉我们，‘邻近’对恒星的诞生地点和数量有着微小但明显的影响。”爱博网站

为了更好地了解不同类型星系的恒星形成，研究小组观察了星系盘、星棒、旋臂和星系中心的分子气体特性和恒星形成过程的异同。他们证实了这个位置，或者说附近，在恒星形成中起着至关重要的作用。

“通过绘制不同类型的星系和星系内存在的各种环境，我们正在追踪当今宇宙中形成恒星的气体云所处的整个条件范围。这使我们能够测量许多不同变量对恒星形成方式的影响，”卡内基科学研究所的天文学家吉列尔莫·布兰克(Guillermo Blanc)说，他是该论文的合著者。

“恒星是如何形成的，以及它们的星系是如何影响这一过程的，这些都是天体物理学的基本方面，”美国国家科学基金会(National Science Foundation)负责NRAO/ALMA项目的官员约瑟夫·佩斯(Joseph Pesce)说。“PHANGS项目利用ALMA天文台的精密观测能力，以一种新的和不同的方式提供了对恒星形成故事的非凡见解。”

天体物理与计划研究所(IRAP)的天文学家安妮·休斯(Annie Hughes)补充说，这是科学家们第一次在如此广泛的不同星系中对恒星形成云的真实情况有了一个快照。“我们发现，恒星形成云的特性取决于它们所处的位置:星系密集中心区域的云往往比位于星系安静郊区的云更大、更密集、更动荡。云的生命周期也取决于它们的环境。云形成恒星的速度和最终破坏云的过程似乎都取决于云的位置。”

这并不是第一次使用ALMA在其他星系中观察到恒星托儿所，但几乎所有先前的研究都集中在单个星系或一个星系的一部分。在五年的时间里，PHANGS收集了附近星系群的全貌。“PHANGS项目是一种新的宇宙制图形式，它使我们能够从新的角度看到星系的多样性。我们终于看到了许多星系中形成恒星的气体的多样性，并能够理解它们是如何随时间变化的。阿尔伯塔大学物理学副教授、该研究的合著者埃里克·罗索洛夫斯基(Erik Rosolowsky)说:“在ALMA之前，不可能绘制这些详细的地图。”“这个新的地图集包含了90张有史以来最好的地图，这些地图揭示了下一代恒星将在哪里形成。”

对于这个团队来说，新的地图集并不意味着道路的尽头。虽然这项调查回答了“是什么”和“在哪里”的问题，但它也引发了其他问题。“这是我们第一次清楚地看到整个附近宇宙中恒星托儿所的数量。从这个意义上说，这是理解我们从何而来的一大步。”“虽然我们现在知道恒星托儿所因地而异，但我们仍然不知道这些变化为什么或如何影响恒星和行星的形成。这些都是我们希望在不久的将来回答的问题。”

十篇详细介绍了PHANGS调查结果的论文本周在美国天文学会第238次会议上发表。