徐遐生先生可以算是天文界的一位超一流人物，大约五十年前在其博士期间和他的老师林家翘先生一起发展了解释漩涡星系旋臂的密度波理论。在此之前，星系的旋臂一直是困扰天文学界的一个问题。根据星系的旋转曲线推算，在星系的年龄内，星系内的物质平均可以绕中心转数十转。如果星系的旋臂是一部分特定恒星形成的结构，那么由于内区的角速度大，大多数星系的旋臂应该缠绕了很多圈，但实际情况是大多数星系的旋臂都比较松散，通常缠绕不超过两圈。徐林两位先生提出，星系的旋臂是一种密度波，不对应特定的一些物质，不断有恒星进入和离开波的区域，而波的形态保持不变。这就和路上的交通一样，总有那么几条路是堵车的，而堵在那里的车是不断变化的。



(M51, Credit: N. Scoville (Caltech), T. Rector ( (NOAO) et al., Hubble Heritage Team, NASA)


       前两天接到通知说徐先生来K所做个报告，讲的是O、B型恒星的形成。通知还故弄玄虚说有位神秘嘉宾，我们讨论之后觉得嘉宾就是林家翘先生。实事证明就是这样的。

       昨天下午去了K所，报告开始前停电了，不过大家还是觉得报告应该按时进行。于是徐先生写板书，大家主要靠听。于是就靠着两个电筒照着白板，徐先生就开始报告了。徐先生说，在他刚出生的时候，昆明就是这样的，今天也难得，正好感受一下了。

       徐先生还是从密度波讲起。假设星系里在方位角方向有正弦形状的密度分布，那么很自然的就会形成激波面，这些激波面就是密度波的波前。恒星和气体从这里进入旋臂，从旋臂的后端离开。简单理论可以解释漩涡星系旋臂的大尺度的形态，但是实际的旋臂有很多复杂性。例如有的旋臂上有些小的羽毛状的结构，这个和旋臂中磁场的不稳定性有关。有的时候，光学观测到的星系气体组成的旋臂十分混乱，可是用红外观测的恒星组成的旋臂形态却十分完美。这表明气体中的湍流和磁场的不稳定性破坏了气体旋臂，而恒星旋臂保持了原来的形态。所以对星系旋臂更可靠的观测是观测其中的亮星，具体就是O、B型恒星。



(可以看到O、B型星（蓝色）很好地示踪了旋臂，图片来自 http://astronomyonline.org/OurGalaxy/Evolution.asp)
  
       除了很好地保持了旋臂的形态，O、B型恒星的形成可能也和密度波有关。这个并不奇怪，这是教科书里有的说法。不过徐先生最后提到，星系中的巨分子云系也和密度波有关，所谓的巨分子云也不是有特定气体形成的束缚的结构，不断有气体流入、流出，云也在不断形成、瓦解。所以恒星形成的研究需要在星系的尺度上整体进行考虑。这个观点我还是第一次接触到，感觉新奇，但是同时觉得很有道理。这样的报告已经很久没有听过了。

       我想我应该重新整理我对恒星形成以及密度波的认识了。


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