使用美国航天局哈勃太空望远镜的天文学家发现，行星要在巨大而拥挤的恒星团维斯特卢德2号的崎岖不平的中心区域形成是十分困难的。维斯特卢德2号位于两万光年外，是用以研究恒星进化过程的独特的实验场，因为它离我们相对较近，非常年轻，而且包含大量的恒星群。
在这张哈勃太空望远镜的图像中，年轻恒星闪耀着生命力的绚丽帷幕就像一场闪亮的烟花表演。这场烟花秀的闪亮中心是一个由数千颗恒星组成的巨大星团，名为维斯特卢德2号。这个星团位于距离地球2万光年的卡里纳星座中一个被称为Gum 29的喧闹的恒星繁殖地。哈勃的广域相机3号用近红外光穿透笼罩在恒星哺育地的尘埃面纱，让天文学家清晰地看到星云和中央星团中密集的恒星。该星团的直径在6光年至13光年之间。（图片来源：美国航天局、欧洲航天局、哈勃遗产小组（太空望远镜科学研究所/大学天文学研究协会）、A. Nota（欧洲航天局/太空望远镜科学研究所）和维斯特卢德2号科学小组）
哈勃对维斯特卢德2号中的恒星进行了为期三年的研究，发现围绕星团中心附近恒星的行星形成盘的前期状态神奇地缺少大且密的尘埃云，这些尘埃云在几百万年内可能成为行星。
恒星团维斯特卢德2号（图片来源：美国航天局、欧洲航天局、哈勃遗产小组（太空望远镜科学研究所/大学天文学研究协会）、A. Nota（欧洲航天局/太空望远镜科学研究所）和维斯特卢德2号科学小组）
然而，观测结果显示，巨大的行星形成的尘埃云镶嵌在星群外围恒星的盘片里。研究人员认为，我们的太阳系在四十六亿年前形成时也存在同样的结构。
该图显示了围绕恒星团维斯特卢德2号的支柱。这些支柱由密集的气体和几光年高的尘埃组成，并指向中央星团。 人们认为它们是新星的孵化器。除了雕刻气态地形外，最亮星团中的恒星发出的强烈辐射正在产生一连串的幼星。（图片来源：美国航天局、欧洲航天局、哈勃遗产小组（太空望远镜科学研究所/大学天文学研究协会）、A. Nota（欧洲航天局/太空望远镜科学研究所）和维斯特卢德2号科学小组）
那么，为什么有些恒星在恒星团维斯特卢德2号中很难形成行星，而有些恒星却可以？看起来行星的形成取决于位置，位置，还是位置啊。星团中质量最大、最亮的恒星聚集在星团核心，这一点在其它恒星形成区域的观测中得到了验证。星团的中心包含有至少三十颗质量极大的恒星，有些恒星的重量甚至是太阳质量的八十倍。它们强烈的紫外线辐射和飓风般的带电粒子恒星风吹散了邻近低质量恒星的盘片，驱散了巨大的尘埃云。
大麦哲伦星系星云（图片来源：美国航天局、欧洲航天局、约书亚·雷克）
“基本上，如果有质量极大的恒星，它们的能量将会改变其周围质量较小的恒星的盘片的性质，”艾琳娜·萨比（Elena Sabbi，来自巴尔的摩太空望远镜科学研究所，哈勃研究首席研究员）解释说，“恒星的盘片还是存在的，但是恒星会改变盘片中尘埃的成分，所以很难创造出最终导致行星产生的稳定结构。我们认为，这些尘埃要么在一百万年内蒸发掉，要么其成分和大小发生巨变，以至于行星没有形成的基础。”
尘土飞扬的行星形成盘片概念图（图片来源：美国航天局、加州理工大学喷气推进实验室）
哈勃太空望远镜的观测结果意味着天文学家首次对一个密度极高的星团进行分析，研究哪些环境有利于行星的形成。然而，科学家们仍在争论大颗恒星是在中心诞生还是从他处迁移到那里。尽管恒星团维斯特卢德2号是一个相对年轻的、有二百万年历史的系统，其中心已经有了很多巨大的恒星。
研究人员使用哈勃的广角相机3号发现了在恒星团维斯特卢德2号中，大约有五千颗恒星的质量是太阳质量的0.1至5倍，其中有一千五百颗恒星在盘片中增殖物质时亮度会发生变化。凝聚在盘片内的轨道物质会暂时阻挡部分星光，造成亮度波动。
然而，哈勃只在星团拥挤的中心区域之外的恒星周围发现了这种轨道物质的特征。哈勃太空望远镜目睹了在5%的恒星周围长达10至20天的亮度大幅下降，然后才恢复到正常亮度。他们没有在距离中心4光年以内的恒星中检测到这些亮度的下降。这些亮度的波动可能是由大团尘埃在恒星前面经过引起的。从地球的角度看，这些大团的尘埃在一个边缘倾斜的盘片中。“我们认为它们是行星的部分或者正在形成行星的结构，”萨比解释道，“这些可能是最终生成更高级系统中行星的种子。这些是我们在非常巨大的恒星附近看不到的系统。我们只在中心以外的系统中看到它们。”
行星形成概念图（图片来源：欧洲南方天文台、马丁·康姆塞）
感谢哈勃的帮助，现在天文学家可以看到恒星是如何在像早期宇宙那样的环境中增殖的，在那里星团是由巨大的恒星主导的。到目前为止，最著名的包含巨大恒星的近地恒星环境是猎户座星云中的恒星诞生区。然而，恒星团维斯特卢德2号是一个更丰富的目标，因为它所包含的恒星数量更为巨大。
“哈勃对恒星团维斯特卢德2号的观测让我们更好地了解不同质量的恒星是如何随着时间的推移而变化的，以及来自非常巨大的恒星的强风和辐射是如何影响附近的低质量恒星及其盘片的，”萨比说。“例如，我们看到，像我们的太阳这样的低质量恒星，在星团中靠近极大质量恒星的地方仍然有盘片，并且在它们成长的过程中仍然可以增殖物质。但是它们盘片的结构（即它们形成行星的能力）似乎与在离星团核心较远的平静环境中形成的恒星周围的盘片的结构非常不同。这一信息对于建立行星形成和恒星演化的模型非常重要。”
这个星团将成为美国航天局即将推出的红外天文台詹姆斯·韦伯太空望远镜进行后续观测的绝佳实验室。哈勃已经帮助天文学家确定了那些可能具有行星结构的恒星。借助韦伯，研究人员可以研究恒星周围哪些盘片没有增殖物质，哪些盘片依然可能有物质堆积成行星。这些关于一千五百颗恒星的信息能够让天文学家绘制出恒星系统如何成长和演化的路径。韦伯还可以研究不同演化阶段的盘片的化学成分，观察它们的变化，并帮助天文学家确定环境在它们的演化过程中有什么样的影响。
美国航天局的另外一座计划中的红外观测站，南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜将能在更大的范围内进行萨比的研究。维斯特卢德2号只是一个巨大的恒星形成区域的一小片。这些巨大的区域包含了不同年龄和不同密度的恒星群。天文学家利用罗曼太空望远镜的观测结果，开始建立了解恒星的特征（例如其质量或外流）是如何影响自身的演化或附近形成的恒星的性质的统计资料。这些观测结果还可以提供更多关于行星如何在恶劣环境中形成的信息。
萨比团队的研究成果发表在《天文物理期刊》上。
哈勃太空望远镜是美国航天局和欧洲航天局之间的一个国际合作项目。美国航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃的科学操作。太空望远镜科学研究所由华盛顿特区的大学天文学研究协会为美国航天局运营。
作者: Lynn Jenner
FY: AngelinaWu
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