论恒星形成嵌埋相的持续时间

大质量恒星的反馈在分子云演化中起着关键作用。恒星形成开始后，年轻星族通过光致电离、星风、超新星及大质量恒星的辐射压而显露。近期对近邻星系的观测提供了分子云与显露年轻恒星间的演化时间线，但大质量恒星形成嵌埋相的持续时间仍约束不佳。我们通过对六个近邻星系在 20–100 pc 分辨率上应用统计方法，使用 CO、Spitzer 24$\rm\,\mu m$ 与 H$\alpha$ 发射分别作为分子云、嵌埋恒星形成与显露恒星形成的示踪，来测量大质量星族在其母云内保持嵌埋的时长。我们发现嵌埋相（具 CO 与 24$\rm\,\mu m$ 发射）持续 $2{-}7$ Myr，占云寿命的 $17{-}47\%$。在此相大约前半段，区域在 H$\alpha$ 中不可见，因而被严重遮蔽。在此相后半段，区域亦发射 H$\alpha$ 并部分显露。一旦云被反馈驱散，24$\rm\,\mu m$ 发射不再示踪进行中的恒星形成，但借由周围 CO-暗气体的发射仍可再探测 $2{-}9$ Myr，示踪近期结束的恒星形成。大质量恒星形成的短时长表明超新星前反馈（光致电离与星风）对瓦解分子云十分重要。所测时间尺度与环境性质（如金属丰度）无显著相关。未来 JWST 观测将能在近邻星系族中常规开展此类测量。