甲醇作为年轻恒星周围“化学入门套件”的一部分,产生了一些意想不到的惊喜,最终可能揭示原恒星周围行星和潜在生命形成的一些条件。
天文学家通过使用甲醇发现了甲醇 阿尔玛 (阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列)位于智利阿塔卡马沙漠,是 COMPASS(利用 ALMA 光谱巡天研究原恒星中的复杂有机分子)项目的一部分。
“我们的工作让我们深入了解年轻人的复杂化学反应 星星 COMPASS 项目负责人、伯尔尼大学天体物理学家玛丽亚·德罗兹多夫斯卡娅 (Maria Drozdovskaya) 表示: 陈述。
Drozdovska 的跨国团队由 30 多名天文学家组成,他们在 11 颗年轻恒星周围的行星建造地点寻找复杂的有机分子,即包括碳原子的大分子。
这些分子构成了化学库存的一部分,最终构建了行星,甚至可能有一天将在这些行星上生存的生命。
甲醇很重要
甲醇(CH3OH)很重要,因为它在恒星和行星形成的区域非常丰富。事实上,它是我们能找到的最丰富的复杂有机分子 星际空间并且常见于行星形成盘中。
它的高丰度意味着在年轻恒星周围发现的所有分子中,甲醇是最容易检测到各种形式的,其中正常的氢原子已被称为氘的较重的氢同位素取代。
有多少分子含有这些较重的同位素,很大程度上取决于行星在圆盘内形成的条件。
因此 COMPASS 团队使用 ALMA 在其所属气体中寻找这些形式的甲醇 形成行星的圆盘 附近大约有 11 个低质量物体 原恒星。这些观察结果还有助于估计这些圆盘的整体化学多样性。
含氘甲醇分子的意外发现是在这 11 颗恒星中的一颗恒星周围的行星形成盘中发现的,即年轻的恒星 IRAS 4A2,位于大约 1000 颗恒星的周围。 光年 在英仙座分子云中。
IRAS指的是红外天文卫星,它是美国宇航局、英国和荷兰的联合任务,于1983年发射,是第一个通过稠密气体和尘埃探测到这颗年轻恒星作为红外光源的卫星 分子云。
COMPASS 团队还检测到 11 颗原恒星中超过一半的甲醇脉泽发射,有利于最年轻的恒星。微波激射器是激光的微波版本,微波发射被激发然后被放大,但天体物理微波激射器是自然发生的,通常在激波前沿,当甲醇分子碰撞并被激发时。
此前曾在湍流的高质量原恒星周围的行星形成盘中检测到甲醇脉泽,但 COMPASS 观测是首次在更安静、质量较低的原恒星周围检测到甲醇脉泽。
“事实上,现在在低质量原恒星中也发现了它,这表明那里可能存在局部极端的物理条件,类似于大质量恒星的情况,并挑战了我们之前对形成的理解 太阳-像星星一样,”德罗兹多夫斯卡娅说。
这一发现表明,甲醇脉泽是所有行星形成盘的常见产物,因此无论原恒星质量如何,都是通过恒星和行星诞生过程中普遍存在的过程产生的。
例如,吸积恒星从周围积聚气体时产生的热爆发可能会引起行星形成盘的震动,并引发丰富的甲醇中的脉泽活动。
Drozdovskaja 表示:“这两项结果都凸显了像 COMPASS 与 ALMA 进行的高通量光谱测量对于检测罕见和以前未知的化学现象有多么重要。”他指的是 IRAS 4A2 周围的甲醇脉泽和富含氘的甲醇分子。 “它们表明我们仍然需要了解年轻原恒星系统中的化学过程。”
新发现至少开始回答一些问题,例如这个“化学入门套件”的多样性如何因恒星而异,ALMA检测到一些细微的差异,例如十一颗恒星中含氧和氮分子种类的丰度差异。
然而,关于年轻恒星系统的化学成分是如何形成的以及它如何影响这些系统的演化的问题仍然没有答案。
目前,COMPASS 团队正在仔细、系统地研究他们在 ALMA 观测中发现的所有不同类型分子的数据,并准备使用其他仪器进行进一步研究,包括 詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST)。
“对所有收集到的数据进行分析还需要几年的时间,”德罗兹多夫斯卡娅说。
COMPASS 的首批结果发表在七篇文章中(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)在《天文学与天体物理学》2026 年 10 月号中。










