星际云气体和尘埃中的恒星形成，即所谓的分子云，非常迅速地进行，但是“效率低下”。大多数气体通过恒星辐射散射，显示出星系是高度动态的系统，如“宇宙大锅”，由不断改变其外观的成分组成。根据对NGC 300螺旋星系的新观察，由海德堡大学的天体物理学家Diederik Kruijssen博士领导的科学家小组现在首次设法重建分子云的时间演化及其中的恒星形成过程。他们的分析表明，这些云是短寿命的结构，在新生恒星的强烈辐射的驱动下正在经历快速的生命周期。该研究结果发表在Nature上。
在NGC 300螺旋星系中观测到的恒星形成强度可以用两种方式解释。分子云可能是非常长寿的，并最终将其所有质量转化为恒星。在这种情况下，年轻恒星的位置通常应与它们形成的分子云的位置相匹配。或者，恒星可能在分子云中非常迅速地形成，并且通过强烈的辐射使气体分散，导致只有一小部分气体转化为恒星。在这种情况下，年轻恒星和分子云通常应位于不同的位置。
为了确定分子云生命周期的哪些模型是正确的，Kruijssen博士和他的团队结合了两组不同的NGC 300星系观测结果，距离银河系大约600万光年。第一个观察结果是一氧化碳发出的光线图，显示了分子云所在的位置。第二个是热的电离氢图，标志着大量新形成的恒星的位置。这些地图是使用欧洲南方天文台(ESO)的阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)和马克斯普朗克协会和ESO的2.2米望远镜获得的。ALMA观测由Garching的Max Planck外星物理研究所的科学家Andreas Schruba博士和该研究的共同作者之一进行。科学家们使用一种新的统计方法对数据进行了分析，该方法确定了星系中分子气体和恒星形成在不同空间尺度上的关系。这种方法第一次使分子云和年轻恒星的位置能够相对于彼此精确量化。
据科学家们说，结果毫无疑问：分子云和年轻的大质量恒星的位置很少重合。这种效果在较小的尺度上变得更强。科学家得出结论，恒星形成得非常迅速，因此气体和年轻恒星代表了分子云生命周期中不同的后续阶段。“我们的研究结果表明恒星形成非常迅速且效率极低，”天文计算研究所研究组组长Kruijssen博士解释道。“NGC 300中的分子云存活了大约一千万年，只需要大约150万年才能被摧毁，远在大质量恒星到达其生命终点并作为超新星爆炸之前。” 他的团队研究员兼该论文的共同作者MélanieChevance博士补充说：“ 来自年轻恒星的强烈辐射通过加热它并将其以热星际气泡的形式分散来分散它们的母体分子云。这样，分子云中只有2%到3%的质量实际上转化为恒星。“
研究小组现在希望将他们的新统计方法应用于非常遥远星系的观测，以推断分子云中的恒星形成是如何在宇宙历史中进行的。“我们现在将继续研究整个宇宙中星系中分子云和年轻恒星之间的关系。在不久的将来，这将使我们能够将星系理解为经历恒星形成驱动的生命周期并且共同塑造外观的星系的集合。他们的宿主星系，“克鲁伊森博士解释说。