科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個巨大的、之前被隱藏的氫云，名為 Eos，距離地球僅 300 光年——這是迄今為止距離地球最近的一次發(fā)現(xiàn)。厄歐斯（Eos）因其微弱的紫外線被發(fā)現(xiàn)，為研究恒星的誕生提供了前所未有的機會。
隱藏了億萬年的Eos——地球附近巨大的氫云——在紫外線下重見天日，這可能會徹底改變科學(xué)家探索恒星誕生地的方式。圖片來源：Thomas Müller（HdA/MPIA）和Thavisha Dharmawardena（紐約大學(xué)）
由羅格斯大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組采用了一項創(chuàng)新技術(shù)，這項技術(shù)或?qū)氐赘淖兾覀儗τ钪娼Y(jié)構(gòu)的理解。這顆古老的氫原子已經(jīng)旅行了136億年，它的發(fā)現(xiàn)為從銀河系最近到最遙遠的角落發(fā)現(xiàn)更多令人嘆為觀止的物質(zhì)打開了大門。
由羅格斯大學(xué)新不倫瑞克分校天體物理學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際科學(xué)家團隊發(fā)現(xiàn)了一個巨大的恒星形成云，這是迄今為止在天空中觀測到的最大結(jié)構(gòu)之一，也是距離地球和太陽最近的結(jié)構(gòu)之一。
這片巨大的云團主要由氫構(gòu)成，此前一直無人知曉，直到研究人員專門尋找其主要成分：氫分子。這是首次通過電磁波譜遠紫外部分發(fā)射的光探測到分子云，為以這種方式探索宇宙開辟了新的可能性。
科學(xué)家們將這片云命名為“厄俄斯”（Eos），以希臘神話中黎明的化身——厄俄斯女神命名。他們的研究成果發(fā)表在今日（4月28日）出版的《自然天文學(xué)》雜志上。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一團可能孕育恒星的云，并將其命名為“Eos”。它是天空中最大的單體結(jié)構(gòu)之一，也是迄今為止探測到的距離太陽和地球最近的結(jié)構(gòu)之一。圖片來源：Thomas Müller (HdA/MPIA) 和 Thavisha Dharmawardena (NYU)
“這為研究分子宇宙開辟了新的可能性，”羅格斯大學(xué)文理學(xué)院物理與天文系副教授布萊克斯利·伯克哈特（Blakesley Burkhart）說道。他是該團隊的負責(zé)人，也是該研究的作者之一。伯克哈特也是紐約熨斗研究所計算天體物理中心的一名研究科學(xué)家。
分子云由氣體和塵埃組成，最常見的分子是氫，它是恒星和行星的基本組成部分，也是生命所必需的。分子云還含有其他分子，例如一氧化碳。分子云通常使用常規(guī)方法探測，例如無線電和紅外觀測，這些方法很容易捕捉到一氧化碳的化學(xué)特征。
為了完成這項工作，科學(xué)家們采用了不同的方法。
“這是有史以來第一個通過直接探測氫分子的遠紫外輻射而發(fā)現(xiàn)的分子云，”伯克哈特說。“數(shù)據(jù)顯示，通過遠紫外熒光探測到發(fā)光的氫分子。這片云實際上在黑暗中發(fā)光?！?/p>
伊俄斯對地球和太陽系不構(gòu)成威脅?？茖W(xué)家表示，由于距離地球較近，這顆氣體云為研究星際介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特性提供了獨特的機會。
羅格斯大學(xué)天體物理學(xué)家布萊克斯利·伯克哈特領(lǐng)導(dǎo)的團隊發(fā)現(xiàn)了分子氫氣云Eos。圖片來源：羅格斯大學(xué)
星際介質(zhì)由氣體和塵埃組成，填充星系內(nèi)恒星之間的空間，是新恒星形成的原材料。
“當(dāng)我們通過望遠鏡觀察時，我們捕捉到整個太陽系的形成過程，但我們并不清楚其形成的具體過程，”伯克哈特說?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)了初生恒星，這令人興奮，因為我們現(xiàn)在可以直接測量分子云的形成和分解過程，以及星系如何開始將星際氣體和塵埃轉(zhuǎn)化為恒星和行星。”
這片新月形氣體云距離地球約300光年，位于本泡的邊緣。本泡是一個巨大的充滿氣體的空腔，環(huán)繞著太陽系?？茖W(xué)家估計，厄俄斯在天空中的投影非常巨大，相當(dāng)于40顆衛(wèi)星，質(zhì)量約為太陽的3400倍。研究小組利用模型顯示，預(yù)計厄俄斯將在600萬年后蒸發(fā)。
紐約大學(xué)NASA哈勃研究員、該研究的共同第一作者 Thavisha Dharmawardena 表示：“使用遠紫外熒光發(fā)射技術(shù)可以改寫我們對星際介質(zhì)的理解，揭示整個星系中隱藏的云層，甚至揭示宇宙黎明可探測的最遠極限?！?/p>
Eos 是由韓國衛(wèi)星 STSAT-1 上的一臺名為 FIMS-SPEAR（熒光成像光譜儀的縮寫）的遠紫外光譜儀收集的數(shù)據(jù)向團隊揭示的。遠紫外光譜儀將材料發(fā)出的遠紫外光分解成其組成波長，就像棱鏡分解可見光一樣，從而形成科學(xué)家可以分析的光譜。
當(dāng)伯克哈特偶然發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)時，這些數(shù)據(jù)剛剛于 2023 年公開發(fā)布。“這就像是在等待被探索，”她說。
伯克哈特表示，這些發(fā)現(xiàn)凸顯了創(chuàng)新觀測技術(shù)在推進宇宙理解方面的重要性。她指出，Eos 主要由分子氫氣體組成，但主要成分是“一氧化碳暗物質(zhì)”，這意味著它不包含太多這種物質(zhì)，也不會發(fā)出常規(guī)方法探測到的特征信號。研究人員表示，這解釋了 Eos 為何長期未能被發(fā)現(xiàn)。
“宇宙的故事就是數(shù)十億年來原子重新排列的故事，”伯克哈特說。“目前存在于初生星云中的氫原子在大爆炸時期就已存在，最終落入我們的星系，并在太陽附近聚結(jié)。所以，這些氫原子經(jīng)歷了136億年的漫長旅程?！?/p>
這一發(fā)現(xiàn)本身就有點令人驚訝?！拔易x研究生的時候，就有人告訴我們，直接觀測氫分子是件很難的事，”紐約大學(xué)的達瑪瓦德納說，“我們竟然能在數(shù)據(jù)中看到這種我們之前以為不可能看到的云狀物，這真是太不可思議了?！?/p>
Eos 也以 Burkhart 和團隊成員支持的 NASA 太空任務(wù)命名。該任務(wù)旨在將探測分子氫的方法擴展到銀河系的更大范圍，通過研究分子云的演化來探究恒星的起源。
該團隊正在搜尋遠近分子氫云的數(shù)據(jù)。伯克哈特等人利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）在arXiv上以預(yù)印本形式發(fā)表的一項研究報告稱，他們初步發(fā)現(xiàn)了迄今為止最遙遠的分子氣體。
“利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，我們可能發(fā)現(xiàn)了距離太陽最遠的氫分子，”伯克哈特說?！八?，我們利用遠紫外輻射發(fā)現(xiàn)了一些距離太陽最近和最遠的氫分子?！?/p>
編譯自/ScitechDaily
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