http://mag.udn.com/mag/campus/storypage.jsp?f_ART_ID=162012 2008/11/24 【联合报╱记者杨正敏／台北报导】 每天照耀地球的太阳是怎麽生出来的？宇宙中那里有恒星形成？中央研究 院助研究员吕圣元说，哈伯望远镜观测到一些扁平盘状的阴影，有点像吃 的贝果，光从中间的洞透出来，代表中心有恒星正在形成，正在上演星光 大道首部曲。 由国科会主办，台湾大学物理系及天文物理研究所协办，联合报、公共电 视、科学人杂志、NEWS98合办2008秋季展望演讲，第六场由中央研究院天 文研究所筹备处助研究员吕圣元主讲「星光大道首部曲─从星际的分子云 气到恒星的诞生」，带领听众找寻天空中恒星形成的线索。 吕圣元说，恒星是组成宇宙的砌块，可说是宇宙中的基本粒子，组成宇宙 的元素。 恒星诞生之前的事又是如何呢？吕圣元说，太阳系八大行星的轨道都在一 个平面上，且和太阳转动方向一致，代表着大家可能都是在同一过程中产 生出来的。 星云假说推测 因此十八世纪末，康德─拉普拉斯的「星云假说」，指出由太阳系的现况 推测太阳及伴随的行星形成时的初始条件。 星云假说是指：灼热且旋转的云气，因重力的牵引与冷却的作用，而逐渐 凝聚成扁平状，最终形成中央的恒星与环绕其周围的行星系统。也就是说 ，一团气体一点点转动，透过重力及冷却，中间的气体形成太阳，旁边的 气体就绕着中间转。 吕圣元说，如果这个推想是对的话，即恒星是在云气产生的，我们应当可 以寻找云气以及其中恒星诞生的迹象。 他指出，根据黑体辐射的原理来说，因为不同温度的物体，发出的光的颜 色或波长不一样。云气比较冷，所发出的光线主要落於波长比较长的红外 线与毫米次毫米波段。 从云气里产生 以M51涡状星系为例，吕圣元说，若恒星是从云气里出生来了，刚蹦出来 的婴儿，应该不会离妈妈太远，所以若能找到年轻的恒星，应当能在附近 找到云气。 吕圣元说，云气里不只有气体，还有尘埃，会遮蔽星光，分布在涡状星系 旋臂上，暗暗的地方应就是气体的所在。 吕圣元说，1970年代，无线电波望远镜可以侦测云气里各式各样的气体分 子分布。毫米波和次毫米波观测到的分子谱线，就像指纹一样，让我们能 够认定观测到的分子种类。对气体分布画出像等高线，能看出一氧化碳的 分布，就是氢分子气体的分布，正是对应着星系中黑暗的部分。 再用解析度很好的毫米波或次毫米波望远镜观测巨型分子云，发现云气的 分布不是很均匀，有一团团密度较高，称为分子云核的结构。 先前认为，恒星形成时，云气靠重力拉在一起。如果仅仅是重力作用，重 力可以很快把云气拉在一起，云气应该很快都不见才对；但现在云气还很 多，所以云气应该有抵挡重力吸引的方法。 吕圣元说，「云气靠着热能、转动、扰流与磁场的支撑，与重力的塌陷交 战。」 测量验证想像 他说，云气中磁场会给予一个斥力，让坍缩的速度变慢；如果磁场力量不 够大，就会被拉进去。但这是理论的想像。我们可不可以测量云气的磁场 ，来验证这样的想像呢？ 吕圣元说，星际尘埃在有磁场时，会有特定的排列。透过观测尘埃，发现 磁场的排列，与理论相符。 吕圣元说，恒星形成前的分子云核，尺度大小以大约为3乘以10的18次方 公分为例，形成的恒星大小，约为7乘10的10次方，就是从很大变很小。 因为角动量守恒的原理，云气应该会随着缩小而愈转愈快，想像缩小了10 的8次方，最终的恒星转的速度会变得很快很快，但实际观测的情况却不 是如此。 他指出，云气旋转时离心力的作用，使得云气自然变得比较扁平，透过哈 伯望远镜观测，找到不少扁平状的原恒星盘。 孕育行星系统 逐渐形成的恒星与原恒星盘的磁场产生连结，锁在一起，恒星带着盘子转 ，两者会互相牵制，中间的星星就会被带着减速，产生煞车的效果。 而原恒星盘除了解决角动量的问题外，也将孕育行星系统。 在观察恒星形成的过程中，还看到喷流和双极分子外流。吕圣元说，透过 次毫米阵列望远镜看一氧化矽分子谱线，还看到外流气体旋出来的迹象。 把转得很快的东西带出来，帮助解决角动量的问题。 他说，「透过喷流和原恒星盘的作用，大自然很巧妙地解决了角动能的问 题。」 吕圣元说，透过观测，天文学家勾勒出现代版的恒星形成理论。我们更加 了解一些物理的机制可以帮助恒星的形成，但又不会让它形成得太快。在 这个图像中，一团云气慢慢坍缩和凝聚，逐渐形成一个扁平的盘子。 再藉着原恒星盘作用、喷流或分子外流带走角动量，让盘子中心的气体， 慢慢掉到中央最密的地方，当里面质量和密度大到一定程度时，点火，产 生核融合，恒星就形成了。而盘子最後会孕育出行星系统，太阳诞生後， 行星就做出来了。 -- ▄▄▄▄▄▄▄ ▄▄▄▄ ▄▄▄▄▄▄ ＜telnet://bbs.cs.nctu.edu.tw＞ █▄▄▄▄█ █ ▄▄▄▄▄█ Player: SSR2000 ▄█▄▄▄▄█ ▄▄▄█ █▄▄▄▄▄ From: 59-113-137-119.dynamic.hine ☆ 次世代ＢＳ２ ☆ 可申请个人板 150MB 相簿 http://pic.bs2.to 交大资讯人 250MB