中国科学院上海天文台主导的研究团队，通过国际合作取得重要突破——他们利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列望远镜（ALMA）与甚大阵（VLA）的协同观测，首次在单个大质量气体团块中完整呈现了气体从星系尺度向恒星尺度输运的层级化过程。这项成果以封面论文形式发表于国际权威期刊《科学进展》，被审稿专家誉为"理解大质量恒星诞生机制的标杆性研究"。
质量超过太阳八倍的大质量恒星是宇宙演化的关键角色，其强烈的辐射、星风和超新星爆发深刻影响着星际物质的物理化学状态，甚至主导着星系结构的形成。但与小质量恒星通过单体坍缩形成的简单路径不同，大质量恒星往往诞生于复杂动荡的气体环境中。研究气体如何穿越多个空间尺度最终形成原恒星吸积盘，成为破解这类恒星形成之谜的核心命题。
研究团队选取距离地球约1.25千秒差距的IRAS 18134-1942恒星形成区作为观测对象，通过ALMA与VLA的联合观测，实现了从2500天文单位到40天文单位的动态分辨率覆盖。观测数据显示，该区域存在一个由"类旋臂-棒状结构-旋转包层-吸积盘"构成的四级气体系统，其结构特征与棒旋星系存在显著相似性。
研究发现，气体在"旋臂"和棒状结构中的输运速率稳定在每年10^-4太阳质量，形成层级化的连续下落模式。当气体抵达吸积盘尺度时，吸积率下降至每年10^-6太阳质量，显示旋转塌缩包层与吸积盘共同调节着原恒星的质量增长。特别值得注意的是，气体包层的旋转方向与原恒星盘存在倾角符号相反的现象——这并非简单的旋转方向差异，而是由于湍流气体输入带来的不均匀角动量分布，导致原恒星盘的角动量轴发生摆动。
论文通讯作者麦晓枫博士解释，这项发现颠覆了传统认知中大质量分子云团块内部结构简单无序的假设，证实其可以形成高度有序的层级系统。这种结构特征为理解大质量恒星如何在复杂环境中有效聚集物质提供了关键观测证据，特别是解释了原恒星盘如何在动态环境中维持稳定吸积。
该研究依托的ALMA ATOMS/QUARKS项目，是上海天文台恒星形成团队联合国际同行历时五年完成的重大观测计划。项目负责人刘铁研究员透露，研究团队正基于该项目积累的140余个大质量恒星形成区观测数据，结合高精度数值模拟，系统解析大质量恒星形成的完整物理图景。目前团队已发现多个具有类似层级结构的恒星形成区，相关研究成果正在陆续整理发表。
