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我科学家“看见”恒星诞生的开端一瞬

2019-06-06 08:58
来历:科技日报

近来,中科院国家地理台科研人员初次捕捉到星际暗云的诞生,这是人类初次观测到正在诞生的分子暗云。

题为《星际暗云的诞生被初次捕捉到》的文章近来在美国《天体物理杂志》宣布,《天然》杂志将其选为研讨亮点予以介绍,文中称:世界中最小,最基本的分子是在两个氢原子键结合构成氢分子时发生的。但由于很难将原子与其对应的分子氢区别开来,分子的构成难以直接观测。研讨小组运用坐落波多黎各的阿雷西博射电望远镜观测世界中的暗云。他们发现了一个暗云的原子氢的“外壳”正在被转化为分子氢,这意味着初次探测到暗云的诞生。对氢分子构成速率的进一步剖析标明这个暗云大约有600万年的前史,是暗云中的“婴儿”。

束缚恒星构成率的要害一步

氢是世界中丰度最高的元素,是物质的首要组分。氢原子宣布波长为21厘米的超精细结构谱线辐射,是现代射电地理学的开创性发现之一。恒星构成于星际分子云中。因而氢原子转化为氢分子的进程是世界可视结构构成的要害开端进程。美国地理学家法兰克·德雷克曾于上世纪六十年代提出闻名的“德雷克公式”,唯像地描绘了“银河系以内存在的才智文明的数量”依赖于银河有多少太阳系,每个太阳系有多大或许有地球,每个地球有多大或许构成生命等等。这个公式的第一项便是银河系内恒星构成的速率,要想清晰这一项,有必要把握原子氢转化为分子氢的速度。

这项研讨完结的正是这一进程的丈量。“咱们在前人研讨的根底上展开了新办法,丈量在银河系的标准上原子氢到分子氢演化的速率。”论文作者、中科院国家地理台研讨员李菂表明,这项作业从2003年开端,直到最近才第一次找到显现分子暗云正在构成的清晰痕迹。正在构成的分子暗云的年纪大约600万年,但在银河系的标准上仍是一个“婴儿”。他们展开了一种观测办法,并命名为中性氢窄线自吸收(HI Narrow Self-Absorption,HINSA)。HINSA办法经过别离氢原子HI的吸收成分,直接丈量分子云中的氢原子柱密度,并基于此进一步剖析得到分子氢气构成速率及分子云的化学年纪。

李菂进一步解说了这项观测的科学含义:世界中最多的物质是原子氢,世界爆破后,跟着能量密度下降,能量变成物质,其首要形状是氢原子。世界中氢原子的质量超越一切肉眼可见的恒星及其组成的星系的总和。依照世界演化的进程,从氢原子到新的恒星,原子到分子的转化进程是必经的。研讨出氢原子到氢分子的转化快慢,才干全体上束缚银河系恒星构成的速率,从而判别银河系存在生命的概率。

FAST科学方案的重要内容

这项效果综合利用了阿雷西博300米射电望远镜,美国FCRAO望远镜,以及赫歇尔空间红外望远镜。它展现了射电波段HINSA观测办法的重要功用,也为FAST科学规划供给了观测根据。

据李菂介绍,本年九月行将经过检验的FAST射电望远镜的相关科学才能更强、深度更深、掩盖银河系更全面,在FAST的两项“巡天”方案中,都有关于HINSA的研讨内容。“FAST展开的高活络中性氢巡天,可以大规模丈量银河系内的HINSA特征,为了解星际介质演化供给体系的观测根底。”他说。

“这次发现,阐明这一现象是存在的,研讨原理是可行的。将来咱们期望可以全面提醒银河系内暗云‘婴儿’的数量,体系丈量原子向分子转化的时间标准及速度。”李菂还泄漏,以FAST观测数据为根底的首篇研讨文章也现已完结,估计宣布在《地理和天体物理学研讨》杂志上。(崔爽)

责任修改:常磊

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