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上观新闻 03-03

相当于用超声波扫描来寻找恒星的种子,科学家首次发现超致密的恒星“胚胎”

解放日报 · 上观新闻报道:日前,中科院上海天文台刘铁团队和台湾天文及天文物理研究所吕圣元团队合作,首次发现超致密的恒星 " 胚胎 " 及恒星 " 胚胎 " 的分裂,在 1000 倍日地距离尺度内,粒子平均数密度达到 107/ 立方厘米以上,相比已发现的最大密度增加了 1 到 3 个数量级。该工作日前发表在国际权威天文学杂志《天体物理学快报》。

年轻新生恒星 ( 如太阳 ) 诞生于 " 分子云 " 中,也就是太空中冷气体和尘埃聚集而成的云气。分子云中最稠密的区域,被称为 " 星前云核 ",也是最有可能形成恒星的地方。一直以来,天文学家试图在星前云核中寻找 " 恒星胚胎 ",但由于 " 恒星胚胎 " 在恒星演化的 " 一生 " 中只存在很短暂的一段时间,因此难以捕捉到。

" 如果把星前云核比喻成孕育恒星的子宫,我们的工作相当于超声波扫描,来寻找恒星的种子。"共同通讯作者之一的刘铁研究员告诉解放日报 · 上观新闻记者,在星前云核将要形成恒星的瞬间,其中心密度会越来越大。

2018 年起,刘铁博士领衔的团队利用阿塔卡玛大型毫米及亚毫米波阵列,对猎户座 23 个星前云核进行了超高分辨率 ( 100 倍日地距离 ) 的观测,系统探测了它们的内部结构。项目组首次在 5 个星前云核中发现了超致密的 " 恒星胚胎 ",其中一个正在分裂形成一对 " 双胞胎 " 恒星。论文审稿人对该工作给予极高的评价:" 这项引人入胜和令人信服的工作对天体物理的多个领域具有重要意义 "。

这项研究的第一作者、台湾天文及天文物理研究所的沙德培博士说:"这就好像试着研究受精卵刚在母亲子宫着床的那一刻,即形成恒星‘宝宝’的最关键阶段。我们想知道恒星系统如何形成,就必须在它们诞生之际找到这些孕育恒星的胚胎。"

刘铁介绍,这些包含恒星胚胎的星前云核非常稀有且珍贵。中国科学院天文大科学中心主导运行的麦克斯韦望远镜,非常适合搜寻分子云中寒冷、暗淡但稠密的气体团块,在该项研究中扮演了非常重要的角色——首先定位了猎户座中这些冷的星前云核。

之后,项目组转向了地面最大的亚毫米波望远镜阵列——位于智利北部高原沙漠的阿塔卡玛大型毫米及亚毫米波阵列。共同通讯作者之一的吕圣元博士表示:" 阿塔卡玛大型毫米及亚毫米波阵列发现的这些恒星胚胎蕴藏着前所未有的高密度气体,它们巨大的质量使我们认为它们将来会形成新的恒星。其中一个恒星胚胎就像‘双黄蛋’,将来很可能形成双星系统。"

" 在不远的将来,我相信我们会捕捉到恒星诞生那一瞬间的精彩画面。" 刘铁博士说。

栏目主编:黄海华 本文作者:黄海华 文字编辑:黄海华 题图来源:图虫创意 图片编辑:邵竞

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