本文受权转载自科学大院 ID: kexuedayuan 近日，中国科学院国度天文台的科学家们用FAST的观测结果，应战了经典的恒星构成模型。到底经典模型是怎样的？这次的结果又是什么？我们请参与这项研讨的FAST首席科学家李菂研讨员来给大家（浅显地）说一说。
（以下内容依据采访记载整理） 首先温习一下恒星构成的经典理论 经典的模型以为，分子云孕育了恒星，分子云中的致密区域发作塌缩，最终构成恒星。 好比我们熟习的太阳，大约46亿年前，在距离银河系中心约2.6万光年之处的螺旋臂上，一团分子云开端在重力的作用下坍缩，大量元素分子被约束在一个很小的空间，密度和温度急剧升高，引发核聚变，构成了太阳。
（图片来源：Veer图库） 但是这个过程并不简单，还会被其他过程所抗衡，好比磁场。重力尽力把物质“拉”到一同，而磁场则把它们“顶住”，不允许它们继续收缩。分子云密度越高的中央，重力越大，磁场也越强。在这场漫长的拉锯战中，磁场经过双极耗散等作用慢慢“消逝”，重力取得胜利，最后构成恒星。恒星的孕育过程可能长达上千万年。 我们的发现应战了经典理论 本次研讨的对象是一个恒星的“胚胎”（也就是位于金牛座的分子云L1544）的磁场强度。在此之前，曾经有其他科学家丈量了它外层和内核的磁场强度，结果是：在外层，磁场占领着主导作用；内核固然磁场更强，但分子密度也更大，因而重力占主导作用；但是还短少介于外层和内核之间中间层的数据。
L1544周围区域的图像 （L1544 是左下方的明亮区域） （图片来源：ESA/Herschel 和 P. Casseli） 我们经过一种原创措施——中性氢窄线自吸收（HINSA）措施，应用FAST丈量了L1544中间层的的磁场强度，发现了与经典理论模型不一样的中央：中间层的磁场强度并不比分子云外层强，也就是说，分子云的各层磁场相对平均，强度没有明显改动，而且比较弱。 这意味着：L1544磁场“消逝”的缘由与过去以为的“双极耗散”构成了抵触，恒星构成可能存在新的机制。同时，这个结果还意味着， 这颗未来的恒星将在百万年之后构成，是原来估量上千万年孕育时间的1/10。 悠远的磁场是怎样看到的 要想丈量太空中的磁场强度是很难的，缘由主要是两个：距离悠远、强度微小。 目前，只能经过“塞曼效应”来间接丈量分子云的磁场。塞曼效应是指白光沿磁场传播时，由于偏振作用使光谱发作变更，呈现不同的颜色，依据光谱的变更就能够反推出磁场的强度。
塞曼效应表示图：左：无磁场光谱；右：有磁场光谱 只需发光足够强、对磁场响应足够显著的物质能够被用来丈量分子云里的塞曼效应，之前只能应用少数几种分子，而能够系统丈量的只需羟基分子。由于原子对磁场的响应会比分子强，氢原子又是宇宙中丰度最高的元素，在2003年我们就提出了中性氢窄线自吸收的新措施，经过丈量氢原子与氢分子碰撞冷却后的信号来丈量星际磁场，而FAST正是探测暗弱中性氢源的利器。 这次研讨初次完成了原创的中性氢窄线自吸收措施塞曼效应的探测，也完成了应用原子辐射伎俩来探测分子云磁场的“从0到1”的突破。 下一步，从1到100 那么，分子云L1544中观测到的状况能否在其他分子云中存在？在恒星构成过程中，星际磁场表演了怎样的角色？我们将努力完成“从1到100“，进一步把这个原创的新措施应用在更多分子云中，希望能够处置这些问题，提示恒星构成的规律。 正如未参与此项研讨的美国伊利诺伊大学教授理查德·克鲁切尔评价的那样：“经过观测中性氢窄线自吸收的塞曼效应，FAST初次提示了在恒星构成的早期阶段，磁压缺乏以阻止引力收缩，这与恒星构成的规范理论不分歧。这一发现关于了解恒星构成的天体物理过程至关重要，并显现了FAST在处置严重天体物理问题方面的潜力。” 更多的宇宙奇妙，等候FAST去解开
“中国天眼“FAST （ 图片来源：https://lssf.cas.cn/） FAST研讨的范围是十分普遍的，除了大家熟知的脉冲星探测，还有本次研讨触及的中性氢探测、快速射电暴观测、以及地外文化搜索、超新星遗址探求等等，有望带来对这些天体的新认识。 2021年，FAST一半的机时用于优先和严重科学项目，45%的时间用于自由申请的项目，10%的时间用于国际开放项目，5%的时间用于应急观测。 自2020年1月11日经过国度验收至今，FAST已运转近两周年。基于超高灵活度的明显优势，它已成为中低频射电天文范畴的观天利器。能够说，中国30年来对科技基础设备投入是史无前例的，我们既是树立者，同时也是受益者。这些对基础科学的投入，让我们更有超越世界先进国度的底气。 采访整理：张文韬 殷向荣 绘图：胡晓渔 审核：中国科学院国度天文台 李菂研讨员 本文出品自“科学大院”公众号（kexuedayuan），转载请注明公众号出处。 科学大院是中科院官方科普微平台，由中科院科学传播局主办、中国科普博览团队运营，努力于最新科研成果的深度解读、社会热点事情的科学发声。
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