恒星的形成过程很复杂。虽然这个过程比任何人类的寿命都要长得多，但我们已经充分研究了银河系周围恒星育儿所中各个阶段，从而对它的运作方式有了大致的了解。一般来说，它始于巨大的气体和宇宙尘埃旋涡云——比如目前点缀我们冬季天空的猎户座星云。云中的运动会产生稀薄的物质团块。如果这样的团块足够大，它就能获得必要的引力来坍缩，变得更加密集，同时不断地从周围的云中吸入更多的物质。
随着这个坍缩的团块合并，下落的物质放大了气体中的任何旋转运动，导致团块加速旋转并变平成一个盘，中心有一个发光的新生恒星。这颗原恒星从星盘流入的气体中获取物质，变得越来越热，质量也越来越大。最终，它获得足够的质量，在其高压核心中紧密地挤压氢原子，使它们聚变，转化为氦并释放出巨大的能量。此时，一颗恒星就真正诞生了。
虽然中心的太阳是这场“秀”的“明星”，但为其提供物质的星盘也起着至关重要的支持作用——无论是对于恒星的诞生还是伴随行星的出现。我们已经在我们自己的银河系中许多仍在形成的恒星周围看到了这样的星盘，但在银河系外从未见过——直到现在。
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天文学家首次在另一个星系中探测到围绕一颗非常年轻的恒星旋转的物质盘，这一发现已经为我们提供了关于恒星在不同宇宙条件下如何形成的新见解。这项研究结果发表在《自然》杂志上。
所说的星系是大麦哲伦星云 (LMC)，它是银河系的一个较小的卫星星系，距离地球约 16 万光年。这个近距离的银河系伴星在南半球用肉眼可见，但在大多数北纬地区永远不会升到夜空的地平线之上。几年前，天文学家观察了大麦哲伦星云中壮观的恒星工厂气体星云 LH 117（又名 NGC 2122），其中充满了数百颗恒星，发现其中一颗恒星因从其喷射出的两条长长的物质喷流而脱颖而出。这种喷流在新生恒星周围很常见。
虽然关于这些喷流究竟是如何产生的细节仍不清楚，但星盘中的磁场必然以某种方式参与其中。星盘中的气体非常热——热到足以在称为电离的过程中从其母原子中剥离电子。电离气体或等离子体在运动时会产生内部磁场，这样，螺旋形向星盘中心恒星运动的等离子体会获得越来越强的磁场。等离子体的快速轨道运动也会像意大利面条缠绕在旋转的叉子周围一样，将这个强大的磁场盘绕起来。在正中心，非常靠近恒星本身的地方，磁场会向外爆发——相对于星盘向上和向下——形成双涡旋，将物质拉动。这些恒星龙卷风产生了喷流，并能携带如此巨大的能量，以至于其中的物质以非常高的速度喷射出来，有时超过每小时 30 万公里。这类物体被称为赫比格-哈罗天体，或 HH 天体。
紧密盘绕的磁场使喷流保持聚焦，因此它们通常延伸很长。引起天文学家注意的恒星被称为 HH 1177，其喷流从头到尾跨越了惊人的 33 光年。我们甚至可以分辨出这些喷流在太空中的指向；来自其中一个喷流的光发生蓝移，其波长因其源头朝向观察者的运动而被压缩和缩短。这个喷流正对着我们。另一个喷流发生红移，指向并远离我们传播，因此其发射光的波长被拉伸变长。
喷流的双极方向性强烈暗示在其源头必须有一个旋涡盘，可以聚焦它们并为恒星提供物质。在智利甚大望远镜的原始图像中，已经明显看到了这种星盘的迹象。然而，为了获得证据，天文学家转向了阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列 (ALMA)，它也位于智利的高沙漠中。ALMA 可以绘制高分辨率地图，显示一氧化碳和一硫化碳（在年轻恒星周围常见）等气体的空间分布。它还可以测量这些分子发出的光的精确波长，这可以通过蓝移和红移揭示它们朝向或远离我们的运动。
该团队的发现是一个确凿的证据，或者至少是一个确凿的星盘：非常靠近恒星，在喷流的底部，是旋转星盘的明显迹象，一侧是蓝移气体向我们移动，另一侧是红移气体远离我们移动。因此，我们对 HH 1177 的观察与站在旋转木马前观察它逆时针旋转非常相似：左侧华丽的塑料马正朝您移动，右侧的马正远离您移动。HH 1177 星盘中的气体就表现出完全相同的运动。
这项银河系外的发现不仅仅是迄今为止观测到的最遥远恒星形成盘的新纪录。它还提供了一个可爱的恒星诞生示例，可以与我们在我们自己的星系中看到的进行比较。HH 1177 中心的恒星质量很大，可能是太阳质量的十几倍。在银河系中，如此巨大的恒星通常嵌入在厚厚的不透明尘埃云中，这使得它们难以直接研究。
但大麦哲伦星云有所不同。与银河系的物质相比，它所含的气体和恒星相对缺乏碳和铁等重元素，这改变了这个小星系的外观和行为。特别是，由于尘埃是由碳和硅等较重元素构成的，因此大麦哲伦星云中的尘埃比我们星系中的少，这使我们能够更清楚地看到那里正在诞生的大质量恒星。HH 1177 是天文学家在恒星演化的这个阶段中首次看到未被遮挡的大质量恒星。
这个星盘也不同于银河系中的同类星盘。它体积庞大，仅自身质量就是太阳质量的两到四倍，而在我们的星系中，如此密集的星盘往往会分裂和瓦解。然而，HH 1177 周围的星盘似乎是稳定的。它的发现者认为，这也归因于大麦哲伦星云中重元素的丰度较低。重元素稀少的恒星通常会发射更多的紫外线辐射，这可以更有效地加热周围的气体。这里可能就是这种情况。星盘中较热的气体意味着星盘具有更大的内部压力来抵抗自身引力的向内拉力，从而使星盘保持稳定，就像一个坚固、充足气的自行车轮胎一样。
然而，除此之外，HH 1177 与我们银河系中处于相同发育阶段的年轻大质量恒星非常相似。这种相似性表明，其他星系中的恒星形成方式与银河系中的非常相似——但正如我们所见，仍然可能存在一些差异，这些差异会在细节中显现出来。
这对于我们理解恒星和行星如何从星盘中诞生的动态复杂性至关重要；我们使用引力、辐射、气体动力学、磁学等的物理学来预测此类物体的行为。通过观察该过程在不同条件下如何展开，我们可以突破模型的局限性，了解它们在压力下的表现。如果它们保持完整，那么我们对模型正确性的信心也会增强；如果它们崩溃，那么在关于恒星诞生的描述中必然存在重要的空白。
恒星形成的富含气体的区域散布在大麦哲伦星云中；HH 1177 的星盘是我们在那里直接看到的第一个，但不会是最后一个。我们发现的每一个星盘都将是朝着理解恒星是如何诞生——以及我们所有人是如何来到这个世界的——迈出的又一步。