古老爆炸遗迹中的两个恒星育婴室
天文学家在RX J1713.7-3946中发现了两个紧凑的新生恒星育婴室。RX J1713.7-3946是约1,600年前一次恒星爆炸留下的膨胀遗迹。其中一个育婴室含有多种复杂有机分子，最多由九个原子组成；然而，测得的化学成分比例与更普通环境中的年轻恒星周围的比例相似。
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这项发现由阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）完成，是首次报告在超新星遗迹中探测到热分子核。热分子核是环绕正在形成的恒星的温暖气体致密区。在受到强烈辐射和冲击波影响的区域发现这类分子核，为天文学家提供了新的研究途径，以探究未来行星系统的组成物质能否经受附近恒星爆炸的影响。
该遗迹距离我们约3,600光年。两个分子核分别命名为HC1和HC2，均与质量大于太阳的原恒星有关。详细的化学分析聚焦于HC1，研究团队在那里发现了含碳、氧、氮、硫和硅的分子。
岐阜大学于2026年7月9日公布了研究结果。该校的研究公告称，研究论文于2026年7月1日发表于《天体物理学杂志》。研究由新潟大学副教授下西隆志、岐阜大学副教授佐野英俊、理化学研究所研究员古屋健司以及京都大学讲师大矢洋子共同开展。
这项研究的核心发现关乎化学物质能否存留，而不是发现了生命。有机分子可能参与与生命系统相关的化学过程，但仅凭它们的存在，并不能证明那里发生过生物过程。
ALMA观测到了什么
研究团队在ALMA第11观测周期期间，于2024年12月和2025年1月观测了这片区域。此前的射电观测已将这两个位置确定为可能的恒星形成区，其中包括气体喷流从被包裹的天体向相反方向延伸的证据。
ALMA在每个位置都分辨出一个紧凑源。该望远镜由位于智利北部阿塔卡马沙漠、海拔约5,000米处的66面天线组成，通过组合各天线的信号进行观测。在这次观测中，其角分辨率约为0.5角秒，使研究人员能够分辨出小范围的分子气体聚集区。
研究团队的论文将这两个天体都归类为中等质量的I类原恒星。I类指恒星形成的早期阶段，此时正在发育的恒星周围仍有大量物质。两者都还不是像如今太阳那样已经形成完毕的恒星。
按X射线发射勾勒出的遗迹壳层来看，两个分子核都位于壳层内部。它们的位置表明与超新星环境有关，但这并不意味着每个分子核的各个部分都经历了相同程度的辐射或冲击。
为什么热分子核仍然极其寒冷
HC1中的分子气体密度估计约为每立方厘米1,000万个分子，温度至少为100开尔文，发射区十分紧凑，范围小于500个天文单位。一个天文单位相当于地球与太阳之间的平均距离。
100开尔文约为零下173摄氏度。按照日常标准，这仍然很冷，但与恒星形成所起源的分子云相比，则算得上温暖。ALMA的机构说明称，这些分子云的温度低于零下260摄氏度。
温度差异会影响化学过程。在寒冷的分子云中，分子可以形成并以冰的形式积聚在尘埃颗粒表面。当新生恒星使周围环境升温时，这些冰可以通过升华直接转变为气体，使其中的分子能够被射电观测探测到。因此，热分子核揭示了正在形成的恒星周围物质所含化学成分的一部分。
多种化学成分，但并非生物学证据
探测到的分子包括甲醇、乙醇、甲酸甲酯、二甲醚和甲酰胺。大学公告还报告称发现了水。这些发现共同表明，气体中含有多种化学物质，而不只是某一种幸存下来的有机化合物。
在天文学中，复杂有机分子通常指至少含有六个原子的有机分子。HC1中探测到的一些分子最多含有九个原子。“复杂”一词是按这一天文学定义描述它们的分子结构，并不意味着已证实它们具有生物学作用。
这些化合物的存在值得关注，因为有机物质可能成为行星系统形成物质的一部分。但这并不能证明这些原恒星周围已经形成行星，也不能证明这些物质一定会到达某颗行星，或那里存在任何生物。
领导这项研究的下西隆志谈到了这项发现更广泛的意义：
“能够容纳复杂有机分子，也就是可能成为生命起源前化学过程基础的物质的环境，或许比以往所认识到的更加多样。”下西表示。
最有力的比较来自分子比例
在HC1中探测到有机分子只是研究结果的一部分。研究人员还将选定分子的比例与更典型恒星形成区中的热分子核和热小核的测量结果进行了比较。热小核是与相对低质量原恒星相关的温暖分子区域，其中包括质量更接近太阳的恒星。
对于HC1，研究分析了相对于甲醇的甲酸甲酯、二甲醚和乙醛含量。研究人员还测量了含氘的甲醇相对于普通甲醇的比例。其他比较包括羰基硫相对于甲醇的比例，以及乙基氰相对于甲基氰的比例。
论文报告称，这些柱密度比值与对照环境中的测量值无法区分。柱密度衡量沿观测方向的物质含量。使用比值有助于比较化学混合物，而不是简单地比较各天体所含气体的多少。
与其说HC1在化学上与普通恒星育婴室完全相同，不如说上述表述更为准确。所选比值的测量结果没有显示可检测到的差异，但这并不能证明所有分子、所有物理条件或完整的化学演化历史都相同。
环境剧烈，受影响程度不一
RX J1713.7-3946是一个年轻的超新星遗迹。ALMA研究公告将这次爆炸与约1,600年前中国历史文献记载的事件联系起来。公告描述的环境中有强烈的宇宙射线、强烈的X射线和伽马射线辐射，以及以每秒数千公里速度传播的冲击波。
宇宙射线是高能粒子。它们与辐射和冲击波一样，都可能改变分子气体及其化学成分。这类环境可能产生相反的影响：分子可能被破坏，同时某些反应也可能受到促进。新观测表明，这种环境中存在丰富的分子混合物，但尚未厘清造成这种情况的每一种过程。
HC1的位置尤其值得关注。尽管它位于壳层内部，研究论文指出它靠近壳层外缘。将两个天体描述为位于壳层深处的报道，不如论文对HC1位置的描述具体。位于边界之内，并不等于在遗迹存在的整个时期都承受了最严酷的条件。
化学成分得以留存的两种可能原因
研究人员为HC1看似普通的分子比例提出了两种解释。第一种是暴露时间有限。它周围的环境可能直到最近才开始受到超新星环境的影响，因此高能粒子和辐射还没有足够时间造成可测量的化学变化。
第二种解释涉及受到超新星影响而增强的磁场。这类磁场可能限制宇宙射线进入致密分子核，从而减少分子遭受破坏的一种途径。
这些解释只是可能性，并非已经证实的机制。观测无法确定哪一种因素占主导、两者是否都发挥作用，也无法说明随着暴露时间延长，分子混合物会如何变化。不能把遗迹约1,600年的年龄视为HC1经测定的受影响时间。
这一点限定了关于分子存留的结论。研究证实，近期超新星遗迹内部的一个育婴室拥有丰富的化学成分，但并未证明每个被探测到的分子都毫无改变地经受住了最初的爆炸，也没有证明类似的分子核会永远保留其化学成分。
这为何与太阳的诞生地有关
有关太阳的联系来自ALMA公告中讨论的放射性同位素证据。对早期太阳系物质的分析表明，太阳系形成时所处的环境可能受到超新星爆炸的影响。因此，超新星遗迹附近的原恒星核，能够帮助研究太阳可能诞生于怎样的环境。
这项发现提供了一个观测实例，表明这样的环境中存在丰富的有机分子。此前，在受到近期超新星影响的区域内尚未探测到热分子核，因此有关这种环境的推测与温暖分子化学的直接测量之间还存在空白。
HC1和HC2并非年轻太阳的精确复制品。它们的原恒星质量属于中等水平，而详细的化学比较主要聚焦于HC1。两者之间可作的联系更为有限：在超新星环境中，形成中的恒星周围物质仍可保持多样的化学成分，至少在本次测量所涉及的条件下如此。
时间线与后续观测
观测和论文发表的时间顺序如下：
- 约1,600年前：形成RX J1713.7-3946的爆炸发生；ALMA公告称，这一事件与中国历史记载有关。
- 2024年12月和2025年1月：ALMA在第11观测周期期间观测了这两个区域。
- 2026年7月1日：据岐阜大学称，研究发表于《天体物理学杂志》。
- 2026年7月9日：岐阜大学发布研究公告。
ALMA公告也指出论文发表于《天体物理学杂志》，但未填写具体发表日期。岐阜大学提供了确切日期。两份官方公告所指向的是同一篇论文，DOI为10.3847/1538-4357/ae6fba。
研究团队计划开展更多ALMA观测。机构公告还提出，通过更广泛的射电观测研究分子气体，以及通过红外观测研究尘埃和冰，来进一步探究这些环境。目前尚未公布具体观测日期或新结果的发布时间。
接下来的测量需要确定HC1究竟具有代表性还是较为特殊，其周围环境提供了多大程度的屏蔽，以及其他育婴室是否也呈现类似的化学比例。观测更多天体有助于区分普遍模式与依赖某个分子核位置及近期历史的个别结果。
要点
- ALMA在超新星遗迹RX J1713.7-3946内部探测到两个热分子核HC1和HC2。
- 该遗迹距今约1,600年，距离我们约3,600光年。
- HC1含有最多由九个原子组成的复杂有机分子，气体温度至少为100开尔文。
- HC1中选定分子的比例与更典型恒星形成区的测量结果相符。
- 近期受到环境影响和磁场屏蔽是研究人员提出的解释，并非已确认的原因。
- 这项发现有助于研究太阳系可能的诞生环境，但并不构成生命存在的证据。
- 研究团队计划开展更多观测，但尚未公布具体日期。
