大质量恒星作为宇宙中质量超过太阳8倍的特殊天体，其形成过程长期困扰着天文学界。近期，中国科学院上海天文台主导的国际合作团队，通过多尺度高精度观测首次完整呈现了这类恒星诞生时气体流动的层级结构，相关成果发表于《科学进展》期刊，被审稿人誉为"理解恒星形成机制的里程碑式发现"。
研究团队利用阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）与甚大阵射电望远镜（VLA），对距离地球约400光年的IRAS 18134-1942恒星形成区展开联合观测。通过40至2500天文单位的动态分辨率，科研人员首次在单一气体团块中捕捉到从大尺度输运到小尺度吸积的完整过程：在2万天文单位尺度上，多条气体流呈旋臂状向核心收缩，部分气流呈现旋转下落特征；这些旋臂连接至7500天文单位长的棒状结构，将物质进一步导向中心；最终在2000天文单位范围内形成旋转包层，并在500天文单位核心区构建出符合开普勒运动规律的吸积盘。
该发现揭示了大质量恒星形成区存在类似棒旋星系的层级结构。研究显示，不同空间尺度下气体下落速度呈现显著差异，大尺度团块的整体旋转坍缩对气流形态具有决定性影响。项目第一作者麦晓枫博士指出："这表明分子云内部并非混沌无序，而是存在高度有序的输运系统，为恒星质量积聚提供了关键观测证据。"
作为ALMA ATOMS/QUARKS观测项目的核心成果，这项研究基于团队五年间积累的140余个恒星形成区多尺度数据。项目负责人刘铁研究员透露，后续将结合高精度数值模拟，对更多类似系统展开分析，以期构建完整的大质量恒星形成理论框架。目前观测数据已显示，超新星爆发前的星风与辐射作用，正在通过改变星际介质性质深刻影响着星系演化进程。
