最新天文研究表明：在孕育恒星和行星的冷气云和尘埃中，可以作为生命基石的复杂有机分子比之前认为的更加普遍。研究发现，这些有机分子的出现时间，也比传统认为的要早得多，比恒星（如太阳）真正开始形成的时间早了数十万年。其研究成果发表在《天体物理学》期刊上，这一结果挑战了现有的理论，这些理论需要由原恒星（正在形成的恒星）加热的环境，才能使复杂的有机分子变得可见。
这项研究是第一次在大量潜在恒星形成区域寻找复杂有机分子甲醇和乙醛的特征，不同于之前的观察，之前的观察主要集中在单个物体上。恒星前或没有恒星的核心之所以这样命名，是因为虽然它们还没有包含任何恒星，但它们标志着太空中寒冷的尘埃和气体汇聚成种子的区域，这些种子将产生新恒星，可能还有行星。研究人员使用亚利桑那州射电天文台位于图森西南部基特峰的12米碟形望远镜：
恒星诞生前就存在了
透过散布在距离地球约440光年金牛座分子云的恒星形成区域内31个无恒星核心的气体和尘埃覆盖层进行观测。每个核心可以延伸一段距离，可以覆盖相邻排列的多达1000个太阳系。研究的合著者、天文学副教授扬西·雪莉(Yancy Shirley)说：观察到这些没有恒星的核心距离原恒星或任何行星最初形成都有数十万年的时间，这告诉我们，生命所需的基本有机化学物质早就存在于恒星和行星形成之前的原始气体中。
虽然科学家们早就知道太空中存在着有机分子，正如我们所知，这些分子为生命提供了必要的基石。但对于它们在哪里形成，如何形成，以及它们最终出现在任何可能行星表面的机制，一直很难得出确凿的答案。确切的过程仍在研究中，因为理论模型仍然与我们看到的不太相符，有了这项新研究，可以告诉理论家这些分子是多么丰富，从而更好地约束可能正在发生的形成机制。恒星前核心就像是通往恒星系统最早演化步骤的窗户，其中有行星，甚至可能有生命形式。
在这项研究之前，针对复杂有机分子的研究不到10个，类似的观察通常集中在一个分子，甲醇，而这里描述的专门研究跟踪甲醇和乙醛的发展演化，乙醛是一种相关的酒精衍生物。在这项研究中，研究小组在总计近500小时的观察活动中寻找这两个分子的明显特征。在所有31个恒星前核中都发现了甲醇，其中70%除了甲醇外还含有乙醛。这项研究的作者将这些结果，解释为复杂的有机分子在新生恒星形成区域的分布，比之前认为要广泛得多的证据。
挑战传统理论
这些发现挑战了关于有机分子如何形成的传统理论，因为它们假设了一种情景，即来自新生恒星的热量，为有机分子的形成提供了必要环境。极端寒冷气体和尘埃云中含有丰富的复杂有机分子，距离这些条件还有很长一段路要走，这意味着肯定还有其他过程在起作用。在这些核心里，新研究认为它们是类太阳的小质量恒星发源地、蚕茧和恒星托儿所，条件如此之差，甚至很难创造出这些分子。通过进行这样的研究，可以更好地了解生命的先驱是如何产生的
以及它们是如何在恒星形成后期阶段迁移并进入太阳系的（恒星系）。研究人员西贝里表示：如果没有基特峰上的亚利桑那州无线电天文台，这项研究是不可能的。因为尘埃和气体屏蔽了光学上看不见的恒星核心之前的尘埃和气体，天文学家不得不恢复到更长的波长。与许多其他天文目标相比，恒星前核心的环境非常平静，而且非常寒冷，因此它们发出的信号非常微弱。观测获得两种有机分子如何共同演化的详细景像，所以需要长时间盯着这些目标。
与宇宙中的其他物体相比，如星系，恒星前核心形成的时间相当短，寿命不到一百万年。在湍流和引力等过程的推动下，分子云中的气体和尘埃坍塌形成细丝，而更密集的核心正是在这些细丝中形成。金牛座分子云特别有趣，因为它提供了一个了解核心之间不同演化阶段的机会。并不是所有核心都可能形成恒星，其中涉及到很多不确定性，新研究认为许多核心还处于早期阶段，这就是为什么我们现在看不到它们正在形成恒星的原因。
为了在最早阶段进一步完善有机分子的演化模型，研究团队计划专注于单个没有恒星的核心，以收集目前存在所有复杂有机分子更全面的清单。像金牛座恒星形成云这样的天体，也为我们的太阳系历史提供了重要线索。太阳系也诞生在这样的星云中，但云已经不在那里了，我们再也看不见了。在太空中观察物体有点像看相册，里面有不同人在不同生命阶段的快照，从他们的婴儿期一直到老年，而在太阳系中，没有恒星的星云核心就像是恒星的超声波图。
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博科园｜研究/来自：亚利桑那大学
研究发表期刊《天体物理学》
DOI: 10.3847/1538-4357/ab7375
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