恒星形成于致密寒冷的分子云核之中。觀測(cè)表明，分子云核所攜帶的角動(dòng)量通常比年輕星的自轉(zhuǎn)角動(dòng)量大5-6個(gè)量級(jí)。因此，在恒星形成與早期演化的過(guò)程中，必然伴隨著大量的角動(dòng)量流失。但如此多的角動(dòng)量是如何轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)外界的？這就是在恒星形成領(lǐng)域長(zhǎng)期困擾大家的“角動(dòng)量難題”。
質(zhì)量外流是恒星形成過(guò)程中最劇烈的標(biāo)志和表現(xiàn)之一。因?yàn)橘|(zhì)量外流由旋轉(zhuǎn)的星周盤(pán)驅(qū)動(dòng)，因此人們普遍相信，外流是云核角動(dòng)量轉(zhuǎn)移到外界的一個(gè)主要渠道。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于觀測(cè)條件的限制，一直鮮有外流旋轉(zhuǎn)的研究；僅有的幾個(gè)旋轉(zhuǎn)外流樣本主要來(lái)自演化的年輕星（T Tauri stars）。而在恒星形成早期，在角動(dòng)量轉(zhuǎn)移的主要階段，目前依然缺乏可信的旋轉(zhuǎn)外流的觀測(cè)樣本。
通過(guò)位于美國(guó)夏威夷的亞毫米干涉陣Submillimeter Array（SMA），中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員陳學(xué)鵬及其國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)對(duì)NGC1333恒星形成區(qū)中具有變星特征的原恒星SVS13進(jìn)行了觀測(cè)研究。SVS13驅(qū)動(dòng)了目前已知的最高速度的分子質(zhì)量外流；這個(gè)分子外流由一串高速的“子彈”組成。基于SMA高分辨率的觀測(cè)，該團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)這些“子彈”具有清晰的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。這些旋轉(zhuǎn)的“子彈”所攜帶的角動(dòng)量極其可觀，可以高效、迅速地將原恒星系統(tǒng)中的角動(dòng)量釋放到外界。這個(gè)發(fā)現(xiàn)將有助于解決困擾大家已久的“角動(dòng)量難題”，并印證了質(zhì)量外流在恒星形成過(guò)程中不可或缺的作用。此外，基于這些“子彈”的速度結(jié)構(gòu)，該團(tuán)隊(duì)分析得出它們由星周盤(pán)約6-7AU半徑處噴發(fā)，極大地支持了外流起源的“盤(pán)風(fēng)”理論。
該項(xiàng)研究工作得到國(guó)家青年千人計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金以及中科院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)的支持，并于2016年6月發(fā)表在國(guó)際核心天文刊物《天體物理雜志》（The Astrophysical Journal）上。
圖：通過(guò)SMA干涉陣CO分子譜線觀測(cè)得到的SVS13的外流速度結(jié)構(gòu)，揭示了高速“子彈”清晰的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（左圖）。這些旋轉(zhuǎn)的“子彈”所攜帶的角動(dòng)量（specific angular momentum）與分子云核相當(dāng)，遠(yuǎn)大于星周盤(pán)的角動(dòng)量（右圖）。圖像摘自Chen et al.(2016)。
