中科院國家天文臺研究員、FAST首席科學(xué)家李菂展示介紹星際分子暗云觀測研究成果。　孫自法　攝

中國天文學(xué)家首次捕捉星際暗云誕生 FAST將助力深入研究

中新網(wǎng)北京6月19日電 (記者 孫自法)記者19日從中國科學(xué)院國家天文臺獲悉，該臺星際介質(zhì)演化及恒星形成團(tuán)組博士研究生左沛及其導(dǎo)師李菂研究員綜合利用國外3臺望遠(yuǎn)鏡，在國際上首次觀測到星際正在誕生的分子暗云。

這一重要天文學(xué)科研發(fā)現(xiàn)的成果論文近期以“首次捕捉暗云的誕生”為題發(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。中科院國家天文臺星際介質(zhì)演化及恒星形成團(tuán)組表示，后續(xù)還將通過被譽(yù)為中國“天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)，對分子暗云的生命組份、恒星形成等開展深入研究。

李菂研究員接受采訪時(shí)介紹說，氫是宇宙中豐度最高的元素，是物質(zhì)的主要組份，而恒星形成于星際分子云中，因此，氫原子(HI)轉(zhuǎn)化為氫分子(H2)的過程是宇宙可視結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵起始步驟，銀河系中存在著大量的氫原子和氫分子，但難以在銀河系內(nèi)的同一區(qū)域同時(shí)對二者進(jìn)行準(zhǔn)確測量。中科院國家天文臺發(fā)展并命名了一種名為“中性氫窄線自吸收”(HINSA)的觀測方法，在適當(dāng)條件下解決了這一難題。

通過中性氫窄線自吸收方法，中科院國家天文臺研究團(tuán)隊(duì)綜合利用Arecibo300米射電望遠(yuǎn)鏡、FCRAO望遠(yuǎn)鏡及Herschel空間紅外望遠(yuǎn)鏡，首次明確測量到編號B227分子暗云邊緣富含冷原子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，并揭示B227中的原子豐度由外向內(nèi)顯著下降，結(jié)合其他分子如一氧化碳以及塵埃的觀測，結(jié)果表明B227分子暗云正在形成，這也是人類首次在天文觀測中捕捉到暗云的誕生。天體化學(xué)模型分析表明，這個(gè)分子暗云的氫原子豐度分布為2%-0.2%，其年齡約為600萬年，在銀河系里面依然是“新生嬰兒”。

暗云和暗物質(zhì)是否有關(guān)?李菂強(qiáng)調(diào)，兩者除共用一個(gè)“暗”字外并無關(guān)聯(lián)。暗物質(zhì)是宇宙膨脹能量場的一種現(xiàn)象，科學(xué)界目前對其基本上還處于“無知”狀態(tài)，而星際暗云的暗是指肉眼難見，但通過先進(jìn)天文望遠(yuǎn)鏡觀測，特別是在射電和紅外波段，可發(fā)現(xiàn)暗云中富含原子、分子氣體，并且是新太陽、新行星甚至是可能的太空生命的誕生地。

作為FAST首席科學(xué)家，李菂表示，F(xiàn)AST在靈敏度和天區(qū)覆蓋上的綜合優(yōu)勢，使得天文學(xué)家可以大量研究銀河系近鄰分子云的中性氫窄線自吸收現(xiàn)象，系統(tǒng)捕捉誕生中的暗云，從而為理解星際介質(zhì)演化提供系統(tǒng)的觀測基礎(chǔ)。

他還透露，已通過工藝驗(yàn)收并試開放的FAST將于今年下半年通過國家驗(yàn)收投入運(yùn)行，除開展脈沖星、系外宜居行星搜尋及分子暗云進(jìn)一步觀測等研究外，F(xiàn)AST還將通過安裝地外文明信號搜集分析終端，投入搜尋俗稱“外星人”的地外文明這一嚴(yán)肅科學(xué)研究項(xiàng)目之中。