在对这60个热核化学性质的进一步研究中,研究人员分析了热核和电离氢区的相对位置,发现这些热核的加热源各不相同 。
“60个热核中,有36个周围没有电离氢区,加热源来自内部,属于‘内资工厂’ 。其余24个紧邻电离氢区,是外部加热的热核,属于‘外资工厂’ 。”秦胜利解释说,“该研究发现接近40%的热核属于外部加热,这对大质量恒星形成演化序列提出了挑战,表明热核也许不是大质量恒星形成的直接前身 。”
此外,该研究还发现,“外资工厂”生产乙基氰的效率要明显高于“内资工厂”,即外部加热的云核中乙基氰含量更高 。但“外资工厂”与“内资工厂”生产甲酸甲酯的效率没有显著异同,其原因有待进一步研究 。
为地球“碳亏损”研究提供依据
凭借ALMA的超高位置精度,该研究发现60个热核中,29个有明显的氮氧分离现象,即含氧有机分子与含氮有机分子的空间分布不同 。而此项工作之前,科学家仅发现不到5个存在氮氧空间分离的热核 。
“该研究首次系统地发现热核中普遍存在的氮氧分离现象,这为开展地球‘碳亏损’研究提供了依据 。”秦胜利说 。
地球“碳亏损”现象一直是个未解之谜,研究发现地球上的碳元素丰度比星际尘埃或彗星低近4个数量级 。科学家认为其起因可追溯至行星和恒星形成时 。
秦胜利认为,在恒星形成过程中,冰相氮氧有机分子会在不同温度下蒸发和破坏,导致氮氧空间分离,此过程间接导致碳在不同区域具有不同程度的损耗 。因此,热核中观测到的氮氧分离现象有可能解释地球的“碳亏损”问题 。
“平方公里阵列射电望远镜(SKA)是我国参与的最大的国际天文大科学装置 。研究星际有机分子产生机制并探究宇宙生命起源是SKA的主要科学目标之一 。”刘铁展望道,“本次发现的这些热核是未来SKA观测的重要目标源 。目前,ATOMS项目组正利用高质量数据,从统计学角度深入研究大质量恒星形成,特别关注大质量原恒星的吸积及反馈过程 。”(采访人员 张双虎 黄辛)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1093/mnras/stac219
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