天文學家在嬰兒恆星吸積盤的大氣中發現了可構建生命的複雜有機分子

還記得4月發布的文章《年輕恆星的吸積盤到底長什麼樣？終於捕捉到第一張清晰圖像》嗎？（年輕恆星的吸積盤到底長什麼樣？終於捕捉到第一張清晰圖像_網易訂閱）來自美國和台灣的一組天文研究人員，利用阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波天線陣（縮寫為ALMA，世界上最強大的射電望遠鏡群），捕獲到了世界上第一張原恆星吸積盤的清晰的高保真圖像（high-fidelity image）。

研究者們將ALMA聚焦於一顆名為IRAS 05413-0104的年輕原恆星，它是HH212系統的一部分（HH 212是一個非常年輕的原恆星系統），年紀大約只有4萬年，作為對比，太陽的年齡約為46億年。

在這顆年輕原恆星的周圍，有一個旋轉著的吸積盤。天文學家認為該吸積盤是由硅酸鹽、鐵和其他星際物質組成，它也是原恆星穩定的「食物」來源。並且由於該吸積盤是三層的，中間暗，外面兩層亮，因此研究人員將它形象地比喻成「漢堡包」。

今天，我們繼續介紹有關這個漢堡包吸積盤的令人興奮的研究成果。

由台灣天文學家領導的一個國際研究小組，通過ALMA第一次探測了該原恆星吸積盤大氣中複雜的有機分子，這些分子在產生生命所需的豐富有機化學物質的過程中，扮演著重要的角色。研究人員認為，構建生命的磚塊正是在恆星形成的最開始階段，在這樣的吸積盤中產生的，隨後，它們又被納入在吸積盤中誕生的行星之中。這可以幫助我們理解，生命是如何在地球上誕生的奧秘。

圖片：HH212原恆星系統的吸積盤和噴流。圖a是通過組合不同天文望遠鏡的圖像形成的有關噴流的合成圖，圖b是以8 AU的解析度對吸積盤的特寫鏡頭，圖c是用ALMA檢測到吸積盤的大氣，其中，綠色的是氘代甲醇，藍色為甲硫醇，紅色為甲醯胺。

Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Lee et al.

HH 212是一個位於獵戶座的原恆星系統（protostellarsystem），距離地球約1300光年。中央原恆星IRAS 05413-0104非常年輕，其質量僅為0.2倍太陽質量。它驅動著強大的雙極噴流（bipolar jet），因此，科學家們認為它應該在高效地吸積著物質。事實上也是如此，ALMA觀測到了正在餵養這顆原恆星的吸積盤，盤面的半徑大約是60AU（AU是天文單位，即太陽和地球之間的平均距離）。

ALMA的觀測清楚地發現在吸積盤的上方和下方，存在著複雜有機分子的大氣。這些分子包括甲醇（methanol）、氘化甲醇（deuterated methanol）、甲硫醇（methanethiol）、甲醯胺（formamide），它們被認為是產生諸如氨基酸和糖這類生物分子的前體（precursors）。這些有機分子很有可能是先在吸積盤內的冰粒上形成，然後由於受到恆星輻射或其他方式產生的熱量而被釋放到氣相中。

圖片：呈現吸積盤上複雜有機分子大氣的3D卡通圖像。藍色結構是漢堡包吸積盤。吸積盤上方和下方的粉紅色層是吸積盤大氣，其中檢測到複雜有機分子。關於分子模型，白色為氫（H），藍色為氘（D），黑色為碳（C），紅色為氧（O），紫色為氮（N），黃色為硫（S）。

未來，相信隨著探索的進一步深入和技術的不斷進步，人們將獲得有關生命形成的更多拼圖，最終為我們描繪出一幅有關生命誕生的無比神奇的圖景。

本文系網易新聞&網易號「各有態度」特色內容。

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