科學家發現了一個巨大的、之前被隱藏的氫雲，名為Eos，距離地球僅300 光年——這是迄今為止距離地球最近的發現。厄歐斯（Eos）因其微弱的紫外線被發現，為研究恆星的誕生提供了前所未有的機會。

隱藏了億萬年的Eos——地球附近巨大的氫雲——在紫外線下重見天日，這可能會徹底改變科學家探索恆星誕生地的方式。圖片來源：Thomas Müller（HdA/MPIA）和Thavisha Dharmawardena（紐約大學）

由羅格斯大學研究人員領導的研究小組採用了一項創新技術，這項技術或將徹底改變我們對宇宙結構的理解。這顆古老的氫原子已經旅行了136億年，它的發現為從銀河系最近到最遙遠的角落發現更多令人嘆為觀止的物質打開了大門。

由羅格斯大學新不倫瑞克分校天文物理學家領導的國際科學家團隊發現了一個巨大的恆星形成雲，這是迄今為止在天空中觀測到的最大結構之一，也是距離地球和太陽最近的結構之一。

這片巨大的雲團主要由氫構成，此前一直無人知曉，直到研究人員專門尋找其主要成分：氫分子。這是首次透過電磁波譜遠紫外線部分發射的光探測到分子雲，以這種方式探索宇宙開闢了新的可能性。

科學家將這片雲命名為「厄俄斯」（Eos），以希臘神話中黎明的化身－厄俄斯女神命名。他們的研究成果發表在今日（4月28日）出版的《自然天文學》雜誌。

科學家發現了一團可能孕育恆星的雲，並將其命名為「Eos」。它是天空中最大的單體結構之一，也是迄今為止探測到的距離太陽和地球最近的結構之一。圖片來源：Thomas Müller (HdA/MPIA) 與Thavisha Dharmawardena (NYU)

「這為研究分子宇宙開闢了新的可能性，」羅格斯大學文理學院物理與天文系副教授布萊克斯利·伯克哈特（Blakesley Burkhart）說道。他是團隊的負責人，也是研究的作者之一。伯克哈特也是紐約熨斗研究所計算天體物理中心的研究科學家。

分子雲由氣體和塵埃組成，最常見的分子是氫，它是恆星和行星的基本組成部分，也是生命所必需的。分子雲還含有其他分子，例如一氧化碳。分子雲通常使用常規方法來探測，例如無線電和紅外線觀測，這些方法很容易捕捉到一氧化碳的化學特徵。

為了完成這項工作，科學家們採用了不同的方法。

「這是有史以​​來第一個透過直接探測氫分子的遠紫外線輻射而發現的分子雲，」伯克哈特說。 “數據顯示，通過遠紫外線螢光探測到發光的氫分子。這片雲實際上在黑暗中發光。”

伊俄斯對地球和太陽係不構成威脅。科學家表示，由於距離地球較近，這顆氣體雲為研究星際介質內部結構的特性提供了獨特的機會。

羅格斯大學天文物理學家布萊克斯利·伯克哈特領導的團隊發現了分子氫氣雲Eos。圖片來源：羅格斯大學

星際介質由氣體和塵埃組成，填滿星系內恆星之間的空間，是新恆星形成的原料。

「當我們透過望遠鏡觀察時，我們捕捉到整個太陽系的形成過程，但我們並不清楚其形成的具體過程，」伯克哈特說。 “我們發現了初生恆星，這令人興奮，因為我們現在可以直接測量分子雲的形成和分解過程，以及星系如何開始將星際氣體和塵埃轉化為恆星和行星。”

這片新月形氣體雲距離地球約300光年，位於本泡的邊緣。本泡是一個巨大的充滿氣體的空腔，環繞著太陽系。科學家估計，厄俄斯在天空的投影非常巨大，相當於40顆衛星，質量約為太陽的3,400倍。研究團隊利用模型顯示，預計厄俄斯將在600萬年後蒸發。

紐約大學NASA哈伯研究員、該研究的共同第一作者Thavisha Dharmawardena 表示：“使用遠紫外螢光發射技術可以改寫我們對星際介質的理解，揭示整個星系中隱藏的雲層，甚至揭示宇宙黎明可探測的最遠極限。”

Eos 是由韓國衛星STSAT-1 上的一台名為FIMS-SPEAR（螢光成像光譜儀的縮寫）的遠紫外光譜儀收集的數據向團隊揭示的。遠紫外光譜儀將材料發出的遠紫外光分解成其組成波長，就像棱鏡分解可見光一樣，從而形成科學家可以分析的光譜。

當伯克哈特偶然發現這些數據時，這些數據剛在2023 年公開發布。 「這就像是在等待被探索，」她說。

伯克哈特表示，這些發現凸顯了創新觀測技術在推動宇宙理解的重要性。她指出，Eos 主要由分子氫氣體組成，但主要成分是“一氧化碳暗物質”，這意味著它不包含太多這種物質，也不會發出常規方法探測到的特徵訊號。研究人員表示，這解釋了Eos 為何長期未能被發現。

「宇宙的故事就是數十億年來原子重新排列的故事，」伯克哈特說。 「目前存在於初生星雲中的氫原子在大爆炸時期就已存在，最終落入我們的星系，並在太陽附近聚結。所以，這些氫原子經歷了136億年的漫長旅程。”

這項發現本身就有點令人驚訝。 “我讀研究生的時候，就有人告訴我們，直接觀測氫分子是件很難的事，”紐約大學的達瑪瓦德納說，“我們竟然能在數據中看到這種我們之前以為不可能看到的雲狀物，這真是太不可思議了。”

Eos 也以Burkhart 和團隊成員支援的NASA 太空任務命名。該任務旨在將探測分子氫的方法擴展到銀河系的更大範圍，並透過研究分子雲的演化來探究恆星的起源。

該團隊正在搜尋遠近分子氫雲的數據。伯克哈特等人利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）在arXiv上以預印本形式發表的一項研究報告稱，他們初步發現了迄今為止最遙遠的分子氣體。

「利用詹姆斯韋伯太空望遠鏡，我們可能發現了距離太陽最遠的氫分子，」伯克哈特說。 “所以，我們利用遠紫外線輻射發現了一些距離太陽最近和最遠的氫分子。”

編譯自/ ScitechDaily