餵食著「恆星寶寶」的「太空漢堡」上面有……啤酒,

Cheers! 和史上第一張黑洞照片乾一杯!

(中央研究院天文及天文物理研究所研究成果,發表時間:2019年5月8日)

由中央研究院天文及天文物理研究所 (ASIAA) 李景輝研究員領導的國際團隊在圍繞著一個原恆星(恆星寶寶)的吸積盤(太空漢堡)上,偵測到乙醇(啤酒)。天文團隊使用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列望遠鏡 (ALMA)獲得本次結果。此外,該團隊還偵測到乙烯酮、甲酸、氘代乙腈和甲酸甲酯等其他有機分子。這些分子對製造生命所需的豐富有機化學扮演著關鍵角色,能幫助我們了解生命在地球上如何形成。

李景輝研究員說:「在HH 212 恆星形成系統中的這個太空漢堡 (吸積盤) 上,含有豐富有機分子。在我們兩年前發現太空漢堡後不久,我們就在吸積盤表面 (大氣) 上偵測到了一些有機分子,其中之一是甲醇。因此,我們也想偵測看看,那邊是否有乙醇。儘管都屬醇類,但甲醇和乙醇很不一樣,甲醇有劇毒,而乙醇則是可以喝的酒精。現在透過 ALMA 前所未有的空間解析力及靈敏度,這次已經在那裏偵測到更多有機分子,包括乙醇 (見圖 1) 和甲酸甲酯。」李景輝研究員很興奮的指出,「有趣的是,(按質量)估計出來的酒精濃度,大約是2.8%以上,和平常我們喝的啤酒相當接近。」

這些分子可能是在吸積盤中的冰粒上形成,然後在大約150 K左右的溫度下,成為氣態。下一步他們打算在吸積盤上找的分子是羥乙醛,是一種簡單的糖分子,可以形成核糖,是核糖核酸(RNA)的主要組成成分。現在該團隊已經偵測到的是羥乙醛的異構體,甲酸甲酯,預期藉ALMA進行更深入觀測的話,將可以偵測到羥乙醛。新行星將在吸積盤裡形成,這些在吸積盤表面上的分子,未來也將整合而成為新誕生行星的一部分。

HH212是相鄰於地球的一個原恆星系統,距離1300光年,在獵戶座。中心原恆星非常年輕,年齡只有4萬年(約太陽年齡的十萬分之一),質量只有太陽五分之一。正在餵食原恆星的吸積盤大小和太陽系大小近似,是以側面角度面向地球,吸積盤半徑約60天文單位(1天文單位為太陽到地球的平均距離),中央有一條「暗帶」夾在兩道亮區間,看起來就像「太空漢堡」,極為有趣。

這次研究小組的觀測結果顯示,藉由 ALMA 的高解析力、高靈敏度,確實可能偵測到恆星寶寶周圍盤上的複雜有機分子,這也為恆星和行星形成理論提供了更精確的方向,很值得期待。此外,這些觀測也意味著,未來可能偵測到更多複雜有機分子和生物分子,可望揭示生命的起源。

在恆星形成系統HH 212的的吸積盤(太空漢堡)上,偵測到乙醇。

灰色影像顯示正在餵食中心原恆星(以星號表示)的吸積盤。

上下兩端的橘色,表示乙醇在吸積盤上的分布。

右下角是以「太陽系的海王星公轉軌道」當作比例尺。

圖像版權:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Lee et al.

餵食著恆星寶寶的太空漢堡上面有……啤酒 ?

圖像版權:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Lee et al.

後製合成:中研院天文所/黃珞文

本研究論文發表於2019年5月出版的天文物理期刊,篇名:First Abundance Measurement of Organic Molecules in the Atmosphere of the HH 212 Protostellar Disk” by Lee et al.

團隊成員:

李景輝 (臺灣,中研院天文所;臺灣,國立臺灣大學), Claudio Codella (INAF, Italy; University Grenoble Alpes, CNAS, France) 李志雲 (University of Virginia, USA)、呂聖元 (臺灣,中研院天文所)。

相關連結:

中央研究院天文及天文物理研究所科學成果發表: https://www.asiaa.sinica.edu.tw/news/sciencehighlight.php