中国青年科学家揭开大质量恒星形成之谜(图)

宇宙中的星系及星系际空间
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在阿尔卑斯山上，王俊杰观测到了“异族通婚”的主要数据
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　　天幕中那些看似恒定的星辰究竟是怎样形成的？千百年来，无数的学者一直进行着不懈的探索。

　　今天，中国科学家亮出了一个全新的答案。可以预见的是，这对揭开此悬而未决的谜团将有着非凡的意义。

　　一位39岁的青年科学家，一个上千年的古老科学之谜，一番全新的科学解释。

　　今天出版的世界天文学专业顶级刊物———美国天文学会《天体物理快报》发表了中国科学院国家天文台王俊杰博士的论文《由银河系星云与星系际间星云碰撞而触发的大质量恒星形成》。

　　有评论者认为，这篇全面揭示新的恒星形成机制的文章，将在国际天文学界引起轰动,人类历史上革命性的天文学结论很可能由此产生。

　　星云碰撞竟是宇宙中的“异族通婚”。

　　“银河系中的一些恒星是由银河系内的星云和星系际间(星系与星系之间)的星云发生碰撞所形成的。与此同时，宇宙中仍然存在着类似于宇宙大爆炸后‘第一代恒星’的形成过程。”在接受本报记者的独家专访时，王俊杰博士详细阐释了他的理论和思想。

　　这是他所带领的研究小组，在对处于银河系外缘的一个恒星形成区进行详尽观测后所得出的结论。

　　透过望远镜，很多稀薄的气态和尘埃物质一团团地弥漫在宇宙中。视野里，它们斑斑点点，如烟似雾。天文学家叫它们———星云。

　　此次观测中，研究人员发现，这一区域中的几个星云正在发生碰撞，其结果是碰撞中心形成了一个年轻的恒星团。他们还发现，其中一个星云的碳元素同位素与银河系其他星云相似，而其余星云的该元素含量极低，这在银河系内极其罕见。

　　“这说明其余的星云并不属于银河系。经过分析，推断它们是被银河系星云吸引的星系际间物质，而这些银河系内的恒星正是由其内部的星云和这些‘来客’碰撞所形成。”王俊杰形象地将其比喻为“异族通婚”。

　　他分析认为，碰撞同样会发生在同处于星系际间的不同星云之间。由于星系际间的星云具有宇宙大爆炸时“原始星云”的特征，因此，宇宙中仍旧存在着类似于宇宙大爆炸时“第一代恒星”的形成过程。

　　据了解，此次观测的这一区域中，有两个星云就具有“原始星云”的特征。

　　“第一代恒星”的形成———困扰天文学界的千古之谜。

　　恒星究竟是怎样形成的？尤其是宇宙大爆炸之后，在混沌初开的乱相迷局里，“第一代恒星”的诞生，更是迷雾重重。

　　“总的来说，恒星形成于星云中。”王俊杰表示。

　　据他介绍，星云要形成恒星，必须具有不均匀的密度。只有这样，星云中密度低的部分才会受到密度高的部分吸引而向其聚集。当聚集到一定程度后，中心部分处于高温高密状态，并产生向外的热辐射。最后，引发热核反应，恒星正式形成。

　　那么，到底是什么导致了星云密度的不均匀呢？

　　他告诉记者，天文学家们对此也是众说纷纭。

　　一种观点认为，形成在先的恒星向外辐射、喷发，使得周围的星云密度不均匀，而导致新的恒星形成。也有观点认为，具有8个以上太阳质量的恒星在死亡时，会发生极其猛烈的爆发而分崩离析，这就是我们所说的超新星爆发。爆发产生的强烈冲击波，打破了附近星云的平衡。另有观点主张，几个星云之间的碰撞，可能使碰撞中心密度加大，从而引起新的恒星形成。

　　然而，这种种的解释都仅仅局限于同一个星系之内。与人们的猜测相比，恒星的真正形成过程恐怕要复杂得多……

　　两大开创性研究结论———恒星形成学说中的“阿尔卑斯山”。

　　美丽的阿尔卑斯山脉穿过意大利北部，横跨瑞士东南，有着“欧洲屋脊”的美誉。它展示着欧洲最为经典的自然美。

　　就是在这个不可思议的神奇之地，王俊杰博士观测到了这一重大研究成果的主要数据。

　　在瑞士和意大利交界处，一座海拔3200米的高峰，与有着阿尔卑斯山“皇后”之称的少女峰遥相对望。这里是世界著名的滑雪胜地。盘山而上的，是载着滑雪爱好者的山地小火车。山顶座落着的，是供游人歇息的旅馆。旅馆顶部，便设有两架天文望远镜：德国的KOSMA毫米/亚毫米波望远镜和意大利的红外望远镜。

　　这里无疑也是天文学家们的天堂。

　　王俊杰博士正是通过这架毫米/亚毫米波望远镜，获得了有关宇宙间“异族通婚”现象的一系列重要证据。而几年前，他用那架意大利红外望远镜和我国最大的2.16米光学望远镜对同一天区也进行过观测。这为他今天所获得的科学成果打下了根基。

　　这些观测结果及相关理论的首次提出，在众多有关恒星形成的学说中“独树一帜”，两个开创性的研究结论也随之诞生：

　　“星云之间的碰撞，不仅仅局限于银河系内部或者同一个星系内。”王俊杰说，“它可能发生在分别来自银河系和银河系外的两个星云身上，而二者碰撞将形成新的恒星。”这样的观测结果，在世界范围内尚属首次。

　　　另外，被银河系星云所吸引的，并非来自其他星系的物质，而是来自于星系际间。据他介绍，在星系际间，物质成分基本上就是氢元素，而且非常稀少。这里的星云仍然具有一些宇宙大爆炸时“原始星云”的特征。

　　“异族通婚”导致三个挑战性推论，寻找“第一代恒星”之路遭否定。

　　宇宙间“异族通婚”理论的提出，无疑是对恒星形成之谜亮出的一个全新答案。据分析，它将直接导致天文学上极具挑战性的三个推论。

　　首先一个就是，宇宙中仍然存在类似于宇宙大爆炸后“第一代恒星”形成的恒星形成过程。

　　对于“第一代恒星”的身世，仅仅知晓它们的形成，远不足以满足学界对它们的好奇心和探索欲。寻找到现存的“第一代恒星”，更是“诱惑”着天文学家们在这条发现之旅上不断前行。

　　据了解，世界天文学界的研究人员正采用各种方法，进行着不同的尝试。

　　“这一理论的提出，对目前他们所做的尝试提出了疑问。”在言及第二个挑战性推论时，王俊杰博士明确表示。

　　他分析认为，由于类似于宇宙大爆炸后“第一代恒星”的形成过程在宇宙间仍然存在，因此，即便采用目前的方法找到了所谓的“第一代恒星”，也无从辨认它究竟是形成于宇宙大爆炸时，还是后来由星系际间“原始星云”碰撞形成而被吸引到银河系中。

　　“无论是观测结果还是理论解释，始终陈述着这样一个事实：发生碰撞而导致恒星形成的星云，并非都来自于银河系。”王俊杰博士强调指出。

　　毋庸置疑，这必然导致第三个推论：银河系内许多恒星很可能是银河系与“异族通婚”而产的“混血儿”。