天文学家解开了一大谜团,即年轻但仍在形成中的恒星,以及一些紧密围绕着它们富含有机分子的区域。研究利用美国国家科学基金会的卡尔·G·詹斯基甚大阵列(VLA)揭示了一个这样的区域,这个区域以前没有被发现,而这个发现回答了一个长期存在的问题。年轻原恒星周围区域包含复杂的有机分子,它们可以进一步结合成生命前的分子,这是生命之路上的第一步。
这些区域通常与太阳系大小相当,比周围的环境温暖得多,尽管按照地球的标准仍然相当冷。第一个这样的区域在2003年被发现,到目前为止只发现了大约12个,其中大部分是双星系统,两颗原星同时形成。天文学家一直感到困惑的是,在一些双星系统中,他们发现了其中一颗原恒星周围存在富含有机分子区域的证据,但没有发现另一颗恒星周围也存在富含有机分子区域的证据,其研究发表在《天体物理学》期刊上。
法国格勒诺布尔大学(IPAG)行星科学和天体物理研究所的塞西莉亚·塞卡雷利说:由于这两颗恒星是由同一分子云形成,同时,一颗恒星会被复杂有机分子的密集区域包围,而另一颗恒星则不会,这似乎很奇怪。复杂的有机分子,通过检测分子发射光谱线的特定无线电频率来发现,这些特征无线电频率充当识别化学物质的“指纹”。天文学家们指出,在这样富含有机分子区域发现的所有化学物质,都是通过在对应于几毫米波长无线电频率上探测到的这些“指纹”而发现。
国家射电天文台的首席研究员、首席研究员克莱尔·钱德勒说:我们知道尘埃会阻挡那些波长,所以决定在更长的波长上寻找这些化学物质的证据,这些化学物质可以很容易地穿过尘埃。让我们震惊的是,尘埃可能是阻止我们探测到其中一颗双胞胎原恒星中分子的原因。天文学家使用VLA观测了一对名为IRAS4A的原恒星,它们位于距离地球约1000光年的恒星形成区域。
在厘米波长上观察到了这对行星,在这些波长,寻找来自甲醇,CH3OH(木醇,不是用来喝的)的无线电辐射。这是一对,其中一颗原恒星显然有一颗有这样富含有机分子的区域,而另一颗没有,就像使用短得多的波长所看到的那样。领导该天体数据分析的IPAG研究生玛尔塔·德·西蒙尼说:在VLA中,两颗原恒星都显示出周围有甲醇的强有力证据,这意味着两颗原恒星都有炽热的高温区域,我们没有看到波长较短的那颗是因为尘埃。
虽然现在已知这两个炽热的高温区域含有甲醇,但它们之间可能仍然存在一些化学差异。这可以通过寻找波长不被尘埃遮挡的其他分子来解决。意大利佛罗伦萨Arcetri天体物理天文台的克劳迪奥·科德拉说:这一结果告诉我们,使用厘米射电波长对于正确研究富含有机分子区域是必要的。未来,计划中的新望远镜,如下一代VLA和SKA,对于理解这些天体将非常重要。
博科园|研究/来自:美国国家射电天文台
研究发表期刊《天体物理学》
DOI: 10.3847/2041-8213/ab8d41