星空有约｜我国科学家“看见”银河系旋臂巨分子云诞生过程

北京大学科维理天文与天体物理研究所王科研究员领衔的团队，使用“中国天眼”500米口径球面射电望远镜（FAST）首次观测到银河系旋臂中心巨分子云的诞生过程。该成果近日发表于国际专业学术期刊《天体物理学杂志快报》。

人们肉眼所看到的银河，是一条横亘夜空的模糊光带。而在天文望远镜里，这些光线来自于数以千亿的恒星。银河系就像两顶对扣着的“草帽”，中心是鼓起的核球，“帽沿”上的恒星围绕中心旋转。银河系恒星的分布并不均匀，而是呈螺旋状从中心向外延伸，这种螺旋结构被称为旋臂。

图为根据天文学家对恒星的观测画出的银河系旋臂结构鸟瞰图，其中标注了太阳和两个巨分子云的大致位置。（图片来源于美国国家航空航天局喷气推进实验室）

王科说，恒星之间充斥着由尘埃和气体组成的星际介质，而其中较冷、较致密的分子云，是恒星形成的温床。巨分子云是大质量恒星形成的典型场所。此次团队通过观测银河系旋臂中心“盾牌臂”和“人马臂”的两个典型的纤维状巨分子云，发现其中普遍存在冷的氢原子气体，并观察到它们正在转化为分子气体，“这标志着分子云的诞生”。

团队观测发现，在这两个巨分子云中的部分致密区域已有活跃的大质量恒星形成活动，且分子云与恒星的形成过程几乎同时进行。“‘星’与‘云’几乎同时诞生，这种快速的恒星形成的图景增进了天文学家对恒星形成的理解。”王科说。

图为团队使用欧空局赫歇尔空间望远镜观测到的纤维状巨分子云G47的远红外合成图像，红色代表冷尘埃、蓝色代表热尘埃。（受访者供图）

据介绍，此前，天文学家已在近邻分子云中观测到原子云-分子云转化，而这次是国际上首次在遥远的旋臂中心观测到分子云的形成，为同类研究打开了新的窗口。“中国天眼”的高灵敏度、高光谱分辨率和快速扫描成图能力是此次研究成功的关键，这表明其在分子云形成的相关研究方面具有显著优势。

“据保守估计，银河系旋臂至少包含数千个类似的纤维状巨分子云。目前，我们团队正使用‘中国天眼’开展有关分子云形成的系统性观测研究工作，希望能揭示其形成机制，从而更准确地描绘大质量恒星诞生之初的图景。”王科表示。

策划：刘心惠

记者：魏梦佳

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