遙遠塵埃雲中的分子多樣性震驚了天文學家

假設你住的街道上有八棵樹,都是同一種,且高矮大小一樣,如果樹上有蟲,你應該會認為,蟲的種類也應該很類似囉,不是嗎?但結果要是發現,幾棵樹上樹蟲品種不多,但有一棵樹的樹蟲品種卻很多,難道你不會驚訝和好奇:為什麼差異這麼大?

有個日本天文學家團隊就碰到類似的情況。不過他們不是研究樹上的昆蟲。而是用ALMA在研究巨型氣體塵埃雲中的分子,一共研究了8個氣體塵埃雲,都是位於同一個星系的核心,那個星系的名稱是NGC 253。就像前面所舉的路樹的例子一樣,氣體雲彼此距離很近,而且大小差不多,但雲裡所含的分子,在類型和數量上卻有很大差異。

分子是不同的原子以化學方式組合而成。例如,水分子是兩個氫原子和一個氧原子 (H2O) 組成。氰化氫 (HCN) 由一個氫原子,一個碳原子,一個氮原子組成。每個分子在毫米波段發出自己的電波(輻射), ALMA可以看到這種電波。要研究遙遠的氣體雲,可以用ALMA測量氣體雲裡含有哪些種類的分子。

令人驚訝的是,這個星系裡的8個氣體雲的化學成分,彼此非常不同。有些只含少數幾種分子,另一些則分子種類豐富,多到有19種,包括氰化氫和甲醛 (H2CO)。沒有兩個氣體雲裡含有的分子是一樣的,就算距離最「近」(約幾光年),都有差異。

恆星誕生在氣體塵埃雲裡最暗、塵埃最多的地方。新生恆星的能量會讓雲裡有分子形成。天文學家現在還不知道為什麼,有些雲裡含有的分子種類會比其他的雲多出好多。仔細去研究這些雲,應該能更清楚認識這些所謂的「活躍」星系裡,恆星是怎麼誕生。


發現了什麼?

NGC 253 是個和我們銀河系很類似的星系,包含億萬個恆星。位於玉夫座,距離地球1,100萬光年。NGC253星系和銀河系有個很大的不同點,NGC 253 是恆星正在活躍(大量)形成的一個星系。出於某些原因,那個星系裡的新恆星誕生率比我們銀河系高很多。大多數新生恆星是在巨型分子氣體塵埃雲中誕生的,巨型氣體塵埃雲有多大?寬度可達30光年。ALMA詳細研究了8個那樣的氣體塵埃雲。

誰發現的?

一組日本大團隊利用ALMA觀測了NGC 253 星系核心分子雲,團隊的主導者是安藤亮,是日本東京大學博士班研究生。因這些氣體塵埃雲距離我們很遙遠,為了盡可能詳細研究,ALMA望遠鏡採用了廣分布的隊形,也就是把望遠鏡(天線)間距盡量拉長到許多公里遠。他們的結果已經發表在一本供專業人士閱讀的天文學雜誌,【天文物理學期刊】。

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