有了！ALMA驗出正在形成恆星的種子
年輕新生恆星誕生於「分子雲」中，也就是太空中冷氣體和塵埃聚集而成的雲氣。這種恆星的搖籃包含一些稠密的氣體和塵埃團塊，被稱為「前星核（prestellar cores）」。研究認為這些核可能會顯示出一些聚集的結構，也就是恆星開始誕生的「種子」。
過去天文學家試圖在前星核中找這種恆星「種子」，但大多是徒勞一場。也許是因為它們存在的時間很短，所以很難找到，而且要在尺度這麼小的地方去觀測如此緻密的區域也很困難。
這項研究的主要作者、中央研究院天文及天文物理研究所（ASIAA）的沙德培（Dipen Sahu）說：「了解恆星胚胎於何時並如何誕生十分重要，這就好像試著研究受精卵剛在母親子宮著床的一刻，是形成恆星的關鍵階段。想知道恆星系統如何形成，就必須在它們誕生之際就先找到。」
離我們最近、最明亮、也最著名的恆星搖籃，就在獵戶座。一群主要來自東亞地區（含台灣、中國、日本、韓國）的天文學家首先進行一項調查以找出獵戶座分子雲中的寒冷緻密核。由於核心中的塵埃會吸收並擋住可見光讓我們看不到，因此天文學家必須使用次毫米波，透過譬如像夏威夷毛納基峰的馬克斯威望遠鏡（JCMT）這樣的望遠鏡，來觀測緻密核心內部塵埃本身發出的「光」（毫米波）。
這篇研究論文的共同作者也是這項ALMA觀測計劃的主持人、上海天文台的劉鐵說：「JCMT在定位這些核心方面起了至關重要的作用！它可以深入獵戶座分子雲，找到那些寒冷、暗淡但濃密的氣體團塊。」
由JCMT望遠鏡提供恆星搖籃的資料，讓研究人員知道該要朝哪些地方看之後，團隊轉向了地面最大的次毫米波望遠鏡陣列申請觀測，這個大望遠鏡就是位於智利北部高原沙漠的ALMA。ALMA在2018年底至2019年初的觀測找到了五個核心，這些核心的氣體和塵埃分佈非常集中，規模為1000天文單位（註：1天文單位為地球到太陽的平均距離）。其中一個名為「G205.46-14.56M3」的核心，顯示出內部有多個小團塊的跡象。據估計，這些團塊蘊藏著前所未見的高密度冷氣體，其巨大的質量使天文學家認為它們將來很有可能形成雙星系統。附帶一提，目前已知許多類似太陽的恆星是誕生在雙星或多星系統中。
這項研究的共同作者、中研院天文所的呂聖元表示：「ALMA為我們提供了前所未有的靈敏度和角分辨率，因此我們可以看到帶有清晰影像的微弱信號源。在恆星搖籃中找到雙胞胎或三胞胎應該是很常見的，但就像真的看到雞蛋裡面有兩個蛋黃一樣，還是令人感到驚訝！」
是什麼導致了我們在G205.46-14.56M3核心中看到的結構，答案尚未明朗；有可能是氣體運動、重力和磁場之間的複雜交互作用。目前觀測到的塵埃發射線只告訴我們氣體和塵埃的分布，但未來研究核心內部的氣體運動和磁場分布的話，將能使我們進一步確認恆星形成的決定性過程。
Dipen Sahu認為：「目前檢驗出的少量恆星種子僅僅是開始。我相信我們將在未來的觀測中找到更多這種恆星種子，並透過ALMA詳細了解它們的性質。」
圖說：G205.46-14.56M3是位於獵戶座分子雲中的星核之一，望遠鏡觀測顯示它內部還有多個小團塊，也就是星核裡的恆星種子。右上方小圖顯示JCMT望遠鏡的＂SCUBA-2＂觀測計畫所得影像，右下方小圖則是本次ALMA新得到的觀測影像，細節更加清晰。
圖片版權：中研院天文所/王為豪/ ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/劉鐵/沙德培團隊
參考資料：
阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，簡稱ALMA）是由歐洲、北美、東亞與智利共和國合作建造的國際天文設施。ALMA的經費來源包括三部分：歐洲地區由歐洲南天天文台（ESO）支應；北美地區由美國國家科學基金會（NSF）、加拿大國家研究委員會（NRC）、與臺灣的行政院科技部（MOST）共同支持；東亞地區經費則為日本國家自然科學研究機構（NINS）、台灣中央研究院（AS）和韓國天文研究院（KASI）共同籌措。 ALMA的建設和運營以歐洲南天天文台（ESO）代表歐洲，美國國家電波天文台（NRAO）代表北美，日本國立天文台（NAOJ）代表東亞。由ALMA 天文臺聯合中心（JAO）統籌管理施工、試運轉、運作事宜 。
論文篇名為：“ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP): Detection of Extremely High-density Compact Structure of Prestellar Cores and Multiple Substructures Within”已發表在2021年1月19日出刊的《天文物理期刊快訊》Astrophysical Journal Letters。
研究團隊名單：Dipen Sahu（中央研究院天文及天文物理研究所）, Sheng-Yuan Liu（中央研究院天文及天文物理研究所）, Tie Liu（上海天文台，中國科學院）, Neal J. Evans II（Department of Astronomy The University of Texas at Austin）, Naomi Hirano（中央研究院天文及天文物理研究所）, Ken'ichi Tatematsu（Nobeyama Radio Observatory, National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences）, Chin-Fei Lee（中央研究院天文及天文物理研究所）, Kee-Tae Kim（Korea Astronomy and Space Science Institute）, Somnath Dutta（中央研究院天文及天文物理研究所）, Dana Alina（Department of Physics, School of Sciences and Humanities, Nazarbayev University）