IT之家 4 月 29 日消息,由新澤西州羅格斯大學(xué)領(lǐng)銜的一支國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)利用韓國(guó) STSAT-1 衛(wèi)星的遠(yuǎn)紫外光譜儀數(shù)據(jù),在距離地球僅 300 光年處發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨型分子云,其質(zhì)量相當(dāng)于 3400 個(gè)太陽(yáng),橫跨天區(qū)面積達(dá) 40 個(gè)月球視直徑。

科學(xué)家們將這團(tuán)分子氫云以希臘神話中的黎明女神 "厄俄斯"(Eos)進(jìn)行命名,也與團(tuán)隊(duì)支持的 NASA 同名探測(cè)計(jì)劃相呼應(yīng) —— 該任務(wù)旨在通過(guò)擴(kuò)展分子氫探測(cè)技術(shù)研究銀河系恒星起源。

由于人類無(wú)法直接觀測(cè)到這片云,科學(xué)家不禁設(shè)想“如果它能夠被肉眼看見(jiàn)”會(huì)是怎樣的情景?于是便有了下面這幅圖:

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▲藝術(shù)家對(duì) Eos 分子云在天空中肉眼可見(jiàn)樣子的設(shè)想

“這為研究分子宇宙開(kāi)辟了新的可能性”,研究負(fù)責(zé)人、羅格斯大學(xué)天體物理學(xué)家布萊克利?伯克哈特(Blakesley Burkhart)表示,“這是人類首個(gè)通過(guò)直接觀測(cè)分子氫遠(yuǎn)紫外光而被發(fā)現(xiàn)的分子云。這片云一直隱藏在黑暗中發(fā)光。”

該云體位于局部泡(Local Bubble)邊緣,這個(gè)由古代超新星爆發(fā)形成的星際空洞直徑約 1000 光年,太陽(yáng)系已在其中穿行約 500 萬(wàn)年。

科學(xué)家表示,該云體對(duì)地球無(wú)任何威脅,其氫原子可追溯至 136 億年前宇宙大爆炸時(shí)期。由于距離地球較近,這片氣體云為研究星際介質(zhì)(星際介質(zhì)由氣體和塵埃組成,填充在星系內(nèi)恒星與恒星之間,也是新恒星形成的原材料)結(jié)構(gòu)的特性提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì)。

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這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)顛覆了人類傳統(tǒng)觀測(cè)手段。通常來(lái)說(shuō),天文學(xué)界都是通過(guò)射電望遠(yuǎn)鏡檢測(cè)一氧化碳的特征信號(hào)來(lái)間接定位分子云,但它由于一氧化碳含量極低導(dǎo)致一直未被察覺(jué)。

團(tuán)隊(duì)成員、紐約大學(xué)博士后達(dá)瑪瓦德納回憶稱:“讀博時(shí)教科書(shū)告訴我們分子氫無(wú)法被直接觀測(cè),能在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)它實(shí)屬驚喜?!?/p>

Eos的發(fā)現(xiàn)為研究恒星誕生條件提供了全新視角。盡管其氣體總量理論上足以形成恒星,但預(yù)計(jì) 570-600 萬(wàn)年后就會(huì)因光子離解作用而消散殆盡,這比銀河系內(nèi)恒星形成速率快了三倍。

“當(dāng)通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí),我們捕捉到了整個(gè)太陽(yáng)系的形成過(guò)程,但我們并不清楚其形成的具體過(guò)程”,伯克哈特表示,“我們對(duì) Eos 的發(fā)現(xiàn)感到十分興奮,因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在可以直接測(cè)量分子云的形成和分解過(guò)程,以及星系是如何開(kāi)始將星際氣體和塵埃轉(zhuǎn)化為恒星和行星的?!?/p>

伯克哈特指出:“這種消散機(jī)制可能是調(diào)節(jié)恒星形成速率的反饋系統(tǒng),對(duì)理解更遙遠(yuǎn)星云的形成條件至關(guān)重要?!?/p>

研究團(tuán)隊(duì)利用 FIMS-SPEAR(熒光成像光譜儀)捕捉到分子氫的 125-160 納米波段輻射。NASA 哈勃學(xué)者塔維沙?達(dá)瑪瓦德納表示:“這項(xiàng)技術(shù)可能徹底改寫(xiě)我們對(duì)星際介質(zhì)的認(rèn)知,未來(lái)或能發(fā)現(xiàn)更多隱藏星云,甚至追溯至宇宙黎明時(shí)期。”

團(tuán)隊(duì)最新動(dòng)向顯示,他們正結(jié)合詹姆斯?韋伯太空望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)尋找更遙遠(yuǎn)的分子云。伯克哈特透露:“我們可能同時(shí)找到了距離太陽(yáng)最近和最遠(yuǎn)的分子氫樣本?!?/p>

“宇宙的故事就是數(shù)十億年來(lái)原子重新排列的故事”,伯克哈特表示,“目前存在于初生星云中的氫原子在大爆炸時(shí)期就已存在,最終落入我們的銀河系,并在太陽(yáng)附近聚集。所以,對(duì)這些氫原子來(lái)說(shuō),這是一次 136 億年的漫長(zhǎng)旅程。”

此次突破涉及全球 16 所科研機(jī)構(gòu),包括以色列理工學(xué)院、倫敦大學(xué)學(xué)院、韓國(guó)天文研究院等等,原始數(shù)據(jù)源自 2023 年公開(kāi)的 STSAT-1 衛(wèi)星觀測(cè)資料。

相關(guān)成果已于當(dāng)?shù)貢r(shí)間 4 月 28 日發(fā)表在《自然?天文學(xué)》上。IT之家附論文地址:
https://doi.org/10.1038/s41550-025-02541-7