年輕恆星周圍發現有機分子

圖：原行星盤中以及其中的有機分子結構想像圖。Credit: National Astronomical Observatory of Japan

最近，阿塔卡馬大型射電望遠鏡陣(ALMA)在恆星V883 Ori周圍發現多種複雜的有機分子。這顆恆星距地球大約1300光年，是一顆很年輕的恆星。

由韓國慶熙大學的Jeong-Eun Lee博士領導的研究小組使用ALMA觀測了V883 Ori的原行星盤。原行星盤是年輕恆星周圍形成的盤狀結構，主要有氣體和塵埃構成。目前理論認為這種結構最終會孕育行星。通過分析射電光譜，研究者發現原行星盤中含有多種複雜有機分子，包括甲醇、丙酮、乙醛等等成分。這也是天文學家首次在原行星盤中確認丙酮分子。
一般而言，原行星盤中大部分有機分子都被封存在微米量級的冰晶當中。只有當這些冰晶在離恆星很近的位置時會被恆星的高溫輻射解體。這個臨界位置一般被稱為雪線。對大部分年輕恆星來說，雪線離恆星只有幾個天文單位，因此一般是不可能清晰分辨的。

Jeong-Eun Lee博士指出V883 Ori的特殊之處在於它剛剛經歷了一次強力恆星爆發。這種類型的恆星爆發一般會持續一百年左右，可以把雪線推進到幾十個天文單位。這樣一來，ALMA就可以清晰的分辨出原行星盤中的有機分子。有趣的是，很多年輕的恆星都會發生類似的強力恆星爆發。因此，理論上來說天文學家可以通過觀測這種爆發的恆星來測定年輕恆星的原行星盤在不同的階段會有怎樣的成分變化。

研究原行星盤中的有機分子成分是非常必要的。科學家一般認為，冰晶以及其中封存的有機分子很可能是導致行星產生生命的重要因素。不僅如此，目前理論認為在距恆星較遠的位置在恆星系逐步形成的過程中可能會產生彗星，所以原行星盤中的有機分子可能還是構成彗星的重要成分。V883 Ori的有機分子成分就和太陽系中的彗星的有機分子成分非常類似。這樣看來，原行星盤的有機分子成分以及它們的演化過程很可能幫助我們理解太陽系的初期演化過程。
這項研究發表於2019年2月4日的《自然天文》雜誌上。