天文學家揭示了先前望遠鏡無法觀測的一氧化碳暗分子氣體

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫專欄

周三 · 風月同天|周四 · 觀測指南

周五 · 深空探測|周六 · 茶余星話|周日 · 天象預報

翻譯：楊幸允

校對：牧夫校對組

編排：陳宏宇

后臺：朱宸宇

https://phys.org/news/2025-10-astronomers-expose-dark-molecular-gas.html

天鵝座X區的紅、綠、藍合成圖覆蓋了被觀測的天區。圖片來源：DOI: 10.3847/1538-4357/adfa17

一個國際天文學家團隊首次繪制出了位于我們銀河系最活躍的恒星形成區域之一，天鵝座X區中，神秘的一氧化碳暗分子氣體的大規模分布圖。他們的研究利用了綠岸射電望遠鏡（GBT），為理解銀河系恒星形成機制提供了關鍵的新線索。

幾十年來，科學家們已經知道大多數新生恒星誕生于冷分子氫氣云中。而這類分子氫對大多數望遠鏡來說是無法觀測的——它不會發出易于探測的光線。

通常，天文學家通過搜尋一氧化碳（CO）來尋找這些氣體云；它們如同恒星形成區域的閃光標識。但是，許多恒星形成氣體并不在一氧化碳中“發光”。這種黑暗隱蔽的物質（所謂的“一氧化碳暗分子氣體”）一直是天文學領域最大的盲區之一。

現在，天文學家首次通過觀測原子復合產生的射電譜線，也就是碳射電復合線（Carbon Radio Recombination Lines, CRRLs），記錄了覆蓋范圍達滿月面積的百倍以上的天區中的隱藏氣體。這個團隊觀測的天區覆蓋了生機勃勃的天鵝座X區域——在這座距地球約5000光年的宇宙大都市中恒星在源源不斷地誕生。

“這就像突然打開房間里的燈，然后看到各種我們從不知道在那里的結構，”美國國家射電天文臺（NRAO）的副研究員金伯利·埃米格（Kimberly Emig）說。她是這項發表在《天體物理學報》上的研究的第一作者。

這組圖像展示了天鵝座X中一氧化碳暗分子氣體的位置以及美國國家科學基金會綠岸望遠鏡關于該氣體在銀河經緯度上的觀測數據。圖片來源：美國國家科學基金會（NSF）、美國大學天文研究所（AUI）、美國國家射電天文臺（NRAO）和P·福斯滕（P.Vosteen）

新的觀測揭示了天鵝座X中錯綜復雜的弧線、脊狀結構和暗氣體的網狀結構。它們告訴了天文學家，在以分子云中一氧化碳的形式顯現之前，恒星形成物質聚集和成長的區域。研究表明，這些在極低射電頻率下探測到的微弱碳信號是揭示隱蔽氣體的強大工具；這些氣體直接關系到普通物質在新生恒星形成中的作用。

研究人員發現，這些暗氣體并非靜止不動。它們會移動和改變形狀，而且其運動速度遠高于此前的認知。這些湍流會影響恒星形成的速率。他們還發現，這些碳譜線的亮度與該區域強烈的星光直接相關，表明了輻射在星系物質循環中發揮了重要作用。

“通過讓之前隱藏的結構顯現出來，我們終于能夠追蹤銀河系中原始物質如何從簡單的原子轉化為復雜的分子結構；這些結構終將演變成恒星、行星，甚至可能是生命，”埃米格解釋說，“而這僅僅是理解這些前所未見的力量的開端。”

綠岸望遠鏡是世界上進行這類研究的首要工具，而旨在探索銀河系中其他恒星形成區域的規模更大的碳射電復合線巡天項目（比如綠岸望遠鏡低頻漫射電離氣體巡天計劃）正在籌備中。這項研究中的見解將幫助全世界的天文學家建立關于銀河系（甚至其他星系）中巨型星云以及其中的恒星形成的模型。

原文鏈接：https://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/adfa17

責任編輯：郭皓存

牧夫新媒體編輯部

『天文濕刻』 牧夫出品

微信公眾號：astronomycn

萊蒙彗星閃耀

萊蒙彗星正在變亮，并進入北天的早晨視野。除了SWAN25B彗星和ATLAS彗星外，C/2025 A6（Lemmon）彗星是目前第三顆在雙筒望遠鏡和長曝光相機下可見的彗星。萊蒙彗星是今年早些時候發現的，它仍在向太陽系內部移動。這顆彗星將于11月8日接近太陽，但首先它將在10月21日經過距離地球最近的位置——大約相當于地球-太陽距離的一半。雖然彗星的亮度預測向來困難，但樂觀的估計顯示，萊蒙彗星隨后將變得肉眼可見。這顆彗星在黎明前的天空最易觀測，直到10月中旬，之后它也將在傍晚的天空可見。展示彗星分裂和快速變化的離子尾部的特寫圖像，是上周末在美國德克薩斯州拍攝的。

圖片版權：Victor Sabet和Julien De Winter

謝謝閱讀