年輕新生恒星(如太陽)誕生於(yu) “分子雲(yun) ”中,也就是太空中冷氣體(ti) 和塵埃聚集而成的雲(yun) 氣。分子雲(yun) 中最稠密的可能形成恒星的區域,稱為(wei) “星前雲(yun) 核”(prestellar cores)。有理論認為(wei) ,“星前雲(yun) 核”會(hui) 凝聚出超致密的結構,在1000日地距離尺度內(nei) 粒子平均密度達107cm-3以上,即恒星的“胚胎”。過去,天文學家試圖在星前雲(yun) 核中尋找這種“恒星胚胎”,但多是徒勞無功。這也許是因為(wei) 它們(men) 存在的時間很短,所以很難找到。然而,了解“恒星胚胎”誕生的時間及演化的過程,對研究恒星形成十分重要。
自2018年,中國科學院上海天文台博士劉鐵領銜的ALMASOP團隊,利用ALMA對獵戶座23個(ge) 星前雲(yun) 核進行了超高分辨率(~100倍日地距離)的觀測,係統探測了它們(men) 的內(nei) 部結構。ALMASOP項目組首次在其中5個(ge) 星前雲(yun) 核中發現了超致密的“恒星胚胎”,並發現其中的一個(ge) “恒星胚胎”G205.46-14.56M3正在分裂形成一對“雙胞胎”恒星。相關(guan) 研究成果發表在《天體(ti) 物理學快報》(The Astrophysical Journal Letters)。審稿人評價(jia) 道,“這項引人入勝和令人信服的工作對天體(ti) 物理的多個(ge) 領域具有重要意義(yi) ”。
論文的第一作者、中國台灣“中央研究院”天文及天文物理研究所(ASIAA)博士沙德培(Dipen Sahu)表示,“這好像試著研究受精卵剛在母親(qin) 子宮著床的那一刻,即形成恒星寶寶的最關(guan) 鍵階段。想知道恒星係統是如何形成,就必須在它們(men) 誕生之際找到這些孕育恒星的胚胎”。論文的共同通訊作者、ALMASOP項目負責人劉鐵表示,“這些包含恒星胚胎的星前雲(yun) 核非常稀有且珍貴。中科院天文大科學中心主導運行的麥克斯韋望遠鏡(JCMT)在研究中起重要作用。JCMT工作在亞(ya) 毫米波,適合搜尋分子雲(yun) 中寒冷、暗淡但稠密的氣體(ti) 團塊。JCMT首先定位了這些獵戶座中的冷的星前雲(yun) 核”。JCMT發現這些星前雲(yun) 核後,研究團組轉向ALMA。論文的共同通訊作者、中國台灣“中央研究院”天文及天文物理研究所博士呂聖元表示,“ALMA提供了前所未有的靈敏度和角分辨率,因此可以看到帶有清晰影像的微弱信號。ALMA發現的這些恒星胚胎蘊藏著前所未有的高密度氣體(ti) ,它們(men) 巨大的質量使天文學家認為(wei) 它們(men) 將來會(hui) 形成新的恒星。G205.46-14.56M3就像裏麵有兩(liang) 個(ge) 蛋黃的雞蛋一樣,將來很可能形成雙星係統”。天文學家尚不清楚這些星前雲(yun) 核中的超致密結構是如何形成的,有可能是氣體(ti) 運動、重力和磁場的複雜交互作用。目前,ALMASOP的觀測隻探究了氣體(ti) 和塵埃的分布。未來對這些星前雲(yun) 核內(nei) 部氣體(ti) 運動和磁場的觀測研究將使我們(men) 進一步了解恒星形成的這一決(jue) 定性過程。沙德培認為(wei) ,“目前檢測出的少量恒星胚胎僅(jin) 是個(ge) 開始。相信我們(men) 將在未來的觀測中找到更多恒星胚胎,並透過JCMT、ALMA及SKA詳細了解它們(men) 的性質”。劉鐵表示,“在JCMT SCOPE大型觀測中,已發現了一批致密的星前雲(yun) 核。我們(men) 正通過國際合作積極申請ALMA等大型望遠鏡進行後續觀測。未來,我們(men) 將會(hui) 捕捉到恒星誕生那一瞬間的畫麵”。
ALMASOP項目團隊包含來自中國大陸及台灣、韓國、日本、美國等國家和地區的40餘(yu) 位學者。該項工作合作者還包括上海天文台研究員沈誌強、國家天文台研究員李菂、北京大學教授吳月芳及雲(yun) 南大學教授秦勝利等。研究工作得到國家自然科學基金、中科院對外合作重點項目及上海市浦江人才計劃的支持。

G205.46-14.56M3無星雲(yun) 核位於(yu) 獵戶座巨分子雲(yun) 中。內(nei) 嵌的上圖是JCMT觀測的850微米連續譜圖像,下圖是ALMA觀測的1.3mm連續譜圖像。ALMA探測到其內(nei) 部包含正形成雙星的恒星胚胎(B1,B2)。圖像來源:ASIAA/Wei-Hao Wang/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Tie Lie/Sahu et al。
來源:中國科學院上海天文台
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情
![]()
