星際暗雲「誕生」的過程，被科學家捕捉到了

記者日前從中國科學院國家天文台獲悉，國家天文台星際介質演化及恆星形成團組博士生左沛及研究員李菂綜合利用多台望遠鏡，首次觀測到正在誕生的分子暗雲。《天體物理學》雜誌近日發表了這一成果，並被《自然》雜誌選為研究亮點予以介紹。

星雲 概念圖

氫是宇宙中丰度最高的元素，是物質的主要組分。氫原子發出波長為21cm的超精細結構譜線輻射，是現代射電天文學的開創性發現之一。恆星形成於星際分子雲中。因此，氫原子轉化為氫分子的過程是宇宙可視結構形成的關鍵起始步驟。

銀河系中存在著大量的氫原子和氫分子。但是，由於氫原子瀰漫在整個銀河系，以及氫分子缺乏永久偶極矩，難以在銀河系內的同一區域同時對二者進行準確測量。

科研人員發展並命名了一種名為中性氫窄線自吸收（HINSA）的觀測方法，在適當條件下解決了這一問題。HINSA方法通過分離氫原子的吸收成分直接測量分子雲中的氫原子柱密度，並基於此進一步分析得到分子氫氣形成速率及分子雲的化學年齡。

左沛和李菂等基於對孤立冷暗分子雲的空間及地面望遠鏡的多波段觀測，利用HINSA方法首次發現了圍繞塵埃暗雲的相對富含原子的環狀結構，揭示其為正在形成的分子雲。

星雲 概念圖

基於天體化學模型的計算表明，氫原子的丰度分布為2%~0.2%，形成時標約為600萬年。這一結果約束了氫分子形成速率、輔助星系演化（特別是氣體）的模擬，並確定了原行星盤化學演化的重要初始參數。

科研人員介紹，這項工作展示了射電波段HINSA觀測方法的重要功能，也為中國500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）的科學規劃提供了觀測依據。FAST開展的高靈敏中性氫巡天，能夠大規模測量銀河系內的HINSA特徵，為理解星際介質演化提供系統的觀測基礎。（丁佳）

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