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　　年輕新生恒星（如太陽）誕生于“分子云”中，也就是太空中冷氣體和塵埃聚集而成的云氣。分子云中最稠密的可能形成恒星的區(qū)域，稱為“星前云核”（prestellar cores）。有理論認為，“星前云核”會凝聚出超致密的結(jié)構(gòu)，在1000日地距離尺度內(nèi)粒子平均密度達107cm-3以上，即恒星的“胚胎”。過去，天文學(xué)家試圖在星前云核中尋找這種“恒星胚胎”，但多是徒勞無功。這也許是因為它們存在的時間很短，所以很難找到。然而，了解“恒星胚胎”誕生的時間及演化的過程，對研究恒星形成十分重要。

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　　自2018年，中國科學(xué)院上海天文臺博士劉鐵領(lǐng)銜的ALMASOP團隊，利用ALMA對獵戶座23個星前云核進行了超高分辨率（~100倍日地距離）的觀測，系統(tǒng)探測了它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。ALMASOP項目組首次在其中5個星前云核中發(fā)現(xiàn)了超致密的“恒星胚胎”，并發(fā)現(xiàn)其中的一個“恒星胚胎”G205.46-14.56M3正在分裂形成一對“雙胞胎”恒星。相關(guān)研究成果發(fā)表在《天體物理學(xué)快報》（The Astrophysical Journal Letters）。審稿人評價道，“這項引人入勝和令人信服的工作對天體物理的多個領(lǐng)域具有重要意義”。

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　　論文的第一作者、中國臺灣“中央研究院”天文及天文物理研究所（ASIAA）博士沙德培（Dipen Sahu）表示，“這好像試著研究受精卵剛在母親子宮著床的那一刻，即形成恒星寶寶的最關(guān)鍵階段。想知道恒星系統(tǒng)是如何形成，就必須在它們誕生之際找到這些孕育恒星的胚胎”。論文的共同通訊作者、ALMASOP項目負責(zé)人劉鐵表示，“這些包含恒星胚胎的星前云核非常稀有且珍貴。中科院天文大科學(xué)中心主導(dǎo)運行的麥克斯韋望遠鏡（JCMT）在研究中起重要作用。JCMT工作在亞毫米波，適合搜尋分子云中寒冷、暗淡但稠密的氣體團塊。JCMT首先定位了這些獵戶座中的冷的星前云核”。JCMT發(fā)現(xiàn)這些星前云核后，研究團組轉(zhuǎn)向ALMA。論文的共同通訊作者、中國臺灣“中央研究院”天文及天文物理研究所博士呂圣元表示，“ALMA提供了前所未有的靈敏度和角分辨率，因此可以看到帶有清晰影像的微弱信號。ALMA發(fā)現(xiàn)的這些恒星胚胎蘊藏著前所未有的高密度氣體，它們巨大的質(zhì)量使天文學(xué)家認為它們將來會形成新的恒星。G205.46-14.56M3就像里面有兩個蛋黃的雞蛋一樣，將來很可能形成雙星系統(tǒng)”。天文學(xué)家尚不清楚這些星前云核中的超致密結(jié)構(gòu)是如何形成的，有可能是氣體運動、重力和磁場的復(fù)雜交互作用。目前，ALMASOP的觀測只探究了氣體和塵埃的分布。未來對這些星前云核內(nèi)部氣體運動和磁場的觀測研究將使我們進一步了解恒星形成的這一決定性過程。沙德培認為，“目前檢測出的少量恒星胚胎僅是個開始。相信我們將在未來的觀測中找到更多恒星胚胎，并透過JCMT、ALMA及SKA詳細了解它們的性質(zhì)”。劉鐵表示，“在JCMT SCOPE大型觀測中，已發(fā)現(xiàn)了一批致密的星前云核。我們正通過國際合作積極申請ALMA等大型望遠鏡進行后續(xù)觀測。未來，我們將會捕捉到恒星誕生那一瞬間的畫面”。

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　　ALMASOP項目團隊包含來自中國大陸及臺灣、韓國、日本、美國等國家和地區(qū)的40余位學(xué)者。該項工作合作者還包括上海天文臺研究員沈志強、國家天文臺研究員李菂、北京大學(xué)教授吳月芳及云南大學(xué)教授秦勝利等。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院對外合作重點項目及上海市浦江人才計劃的支持。

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G205.46-14.56M3無星云核位于獵戶座巨分子云中。內(nèi)嵌的上圖是JCMT觀測的850微米連續(xù)譜圖像，下圖是ALMA觀測的1.3mm連續(xù)譜圖像。ALMA探測到其內(nèi)部包含正形成雙星的恒星胚胎（B1，B2）。圖像來源：ASIAA/Wei-Hao Wang/ALMA （ESO/NAOJ/NRAO）/Tie Lie/Sahu et al?！　?/p>

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　　來源：中國科學(xué)院上海天文臺

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