這項(xiàng)研究完成的正是這一步驟的測(cè)量?!拔覀?cè)谇叭搜芯康幕A(chǔ)上發(fā)展了新方法,,測(cè)量在銀河系的尺度上原子氫到分子氫演化的速率。”論文作者,、中科院國(guó)家天文臺(tái)研究員李菂表示,,這項(xiàng)工作從2003年開(kāi)始,直到最近才第一次找到顯示分子暗云正在形成的明確跡象,。正在形成的分子暗云的年齡大概600萬(wàn)年,,但在銀河系的尺度上還是一個(gè)“嬰兒”。他們發(fā)展了一種觀測(cè)方法,,并命名為中性氫窄線自吸收(HI Narrow Self-Absorption,,HINSA)。HINSA方法通過(guò)分離氫原子HI的吸收成分,,直接測(cè)量分子云中的氫原子柱密度,,并基于此進(jìn)一步分析得到分子氫氣形成速率及分子云的化學(xué)年齡。
李菂進(jìn)一步解釋了這項(xiàng)觀測(cè)的科學(xué)意義:宇宙中最多的物質(zhì)是原子氫,,宇宙爆炸后,,隨著能量密度下降,能量變成物質(zhì),,其主要形態(tài)是氫原子,。宇宙中氫原子的質(zhì)量超過(guò)所有肉眼可見(jiàn)的恒星及其組成的星系的總和。按照宇宙演化的歷程,,從氫原子到新的恒星,,原子到分子的轉(zhuǎn)化過(guò)程是必經(jīng)的。研究出氫原子到氫分子的轉(zhuǎn)化快慢,,才能整體上約束銀河系恒星形成的速率,,進(jìn)而判斷銀河系存在生命的概率。
FAST科學(xué)計(jì)劃的重要內(nèi)容
這項(xiàng)成果綜合利用了阿雷西博300米射電望遠(yuǎn)鏡,,美國(guó)FCRAO望遠(yuǎn)鏡,,以及赫歇爾空間紅外望遠(yuǎn)鏡。它展示了射電波段HINSA觀測(cè)方法的重要功能,,也為FAST科學(xué)規(guī)劃提供了觀測(cè)依據(jù),。
據(jù)李菂介紹,今年九月即將通過(guò)驗(yàn)收的FAST射電望遠(yuǎn)鏡的相關(guān)科學(xué)能力更強(qiáng),、深度更深,、覆蓋銀河系更全面,在FAST的兩項(xiàng)“巡天”計(jì)劃中,,都有關(guān)于HINSA的研究?jī)?nèi)容,。“FAST開(kāi)展的高靈敏中性氫巡天,,能夠大規(guī)模測(cè)量銀河系內(nèi)的HINSA特征,,為理解星際介質(zhì)演化提供系統(tǒng)的觀測(cè)基礎(chǔ)?!彼f(shuō),。
“這次發(fā)現(xiàn),說(shuō)明這一現(xiàn)象是存在的,,研究原理是可行的,。將來(lái)我們希望能夠全面揭示銀河系內(nèi)暗云‘嬰兒’的數(shù)量,系統(tǒng)測(cè)量原子向分子轉(zhuǎn)化的時(shí)間尺度及速度,?!崩钋呥€透露,以FAST觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的首篇研究文章也已經(jīng)完成,,預(yù)計(jì)發(fā)表在《天文和天體物理學(xué)研究》雜志上,。(崔爽)