科學(xué)家估算銀河系中有數千億顆恒星，未來(lái)還會(huì )有多少恒星被點(diǎn)亮?科學(xué)家計劃利用世界最大單口徑射電望遠鏡(FAST)尋找“新太陽(yáng)的誕生地”，更深刻地認識恒星乃至生命組分如何形成等問(wèn)題。

　　最近，中國科學(xué)院國家天文臺星際介質(zhì)演化及恒星形成團組博士生左沛與其導師李菂利用 3 臺國外的望遠鏡，在國際上首次觀(guān)測到正在誕生的星際分子暗云。這一成果發(fā)表于美國《天體物理》雜志，并被《自然》雜志選為研究亮點(diǎn)予以介紹。

　　國家天文臺研究員、FAST 首席科學(xué)家李菂介紹，氫是宇宙中豐度最高的元素，也是恒星形成的主要原料。宇宙中氫主要是以氫原子的形式存在，而只有氫原子成為氫分子后，才能促成引力塌縮以及核反應，從而點(diǎn)亮新的恒星。

　　“科學(xué)家通常說(shuō)我們都是星塵，實(shí)際上有兩層含義：一層是構成我們生命的元素都是在恒星內部合成的，經(jīng)過(guò)超新星爆發(fā)把物質(zhì)拋射出來(lái)：另一層含義是，要形成恒星以及生命所需的復雜大分子，首先都要經(jīng)歷氫原子變氫分子的過(guò)程，而這關(guān)鍵一步是在宇宙塵埃的表面發(fā)生的。”李菂說(shuō)。

　　科學(xué)家發(fā)現，星際間存在富含原子、分子氣體及宇宙塵埃的黑暗區域，被稱(chēng)為星際暗云，這里是新恒星、新行星甚至可能的太空生命的誕生地。然而星際暗云擁有銀河系內最低的溫度，約為零下 263 攝氏度。這種溫度下氫分子很難被直接探測到。

　　中國天文學(xué)家首創(chuàng )了一種名為“中性氫窄線(xiàn)自吸收”的觀(guān)測方法，利用美國的 Arecibo300 米射電望遠鏡、FCRAO 望遠鏡及歐洲的 Herschel 空間紅外望遠鏡，首次觀(guān)測到了一團中心已經(jīng)是氫分子絕對主導，但“外殼”富含氫原子，正在形成過(guò)程中的星際暗云 B227。

　　“這片云團的年齡是 600 萬(wàn)年，還是一個(gè)‘嬰兒’，未來(lái)會(huì )有新的‘太陽(yáng)’在其中被點(diǎn)亮。盡管人類(lèi)之前已經(jīng)發(fā)現了數以萬(wàn)計的星際暗云，這是第一次捕捉到分子暗云正在誕生的樣子。”李菂說(shuō)。

　　以前科學(xué)家對于暗云中的氫原子需要多少時(shí)間變?yōu)闅浞肿邮遣磺宄?。根據?jīng)典的模型，一團分子暗云中生成一個(gè)“太陽(yáng)”需要大約 1000 萬(wàn)年，但也有快速恒星形成模型認為只需百萬(wàn)年。“我們這次的測量比較支持經(jīng)典模型。”李菂說(shuō)。

　　這一成果讓李菂對于未來(lái)利用 FAST 尋找“新太陽(yáng)”的誕生地充滿(mǎn)信心。

　　“FAST 在靈敏度和天區覆蓋上的綜合優(yōu)勢，使得我們可以大量研究銀河系以及近鄰的仙女星系中的分子云。我們還準備與紫金山天文臺銀河畫(huà)卷觀(guān)測項目結合，系統捕捉誕生中的暗云，研究銀河系未來(lái)還能生成多少個(gè)‘太陽(yáng)’。”李菂說(shuō)。

　　架設在貴州黔南州平塘縣巨大天坑中的 FAST 于 2016 年 9 月竣工，經(jīng)歷了 3 年的調試期，今年 9 月將正式投入使用。這個(gè)面積相當于 30 個(gè)足球場(chǎng)的望遠鏡，就像一只龐大而靈敏的耳朵，將傾聽(tīng)來(lái)自遙遠星塵最微弱的“呢喃”，洞察隱藏在宇宙深處的秘密。

　　李菂說(shuō)，FAST 在調試期的表現令人超乎想象的滿(mǎn)意。

　　他說(shuō)，宇宙中生成了氫分子后才有復雜的化學(xué)過(guò)程，形成復雜的大分子?，F在看來(lái)生命的組分氨基酸在天體化學(xué)的條件下是很容易形成的，未來(lái)幾年很有可能在太空找到氨基酸分子。與太空生命起源相關(guān)的分子觀(guān)測也將是 FAST 的研究課題之一。
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