关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
地球上所有生物的生存都归功于太阳，天空中那个伟大的发电厂。但是太阳的生存又归功于什么呢？
太阳及其同类恒星形成的过程，将寒冷的尘埃和气体云转变为一个燃烧数十亿年的核聚变反应堆，由于不断完善的理论工作、精密的计算机模拟以及对太空中恒星形成区域的详细观测的支持，这个过程已经被相当好地理解了。
但并非所有恒星形成的阶段都已被直接观察到。特别是，一个被称为第一流体静力核，或简称为第一核的短暂阶段，至今仍未被探测到，尽管低质量恒星（如太阳）如何形成的模型长期以来都暗示了它的存在。但在最近几个月，两个小组已经识别出可能处于第一核阶段的早期恒星，它们都位于大约 800 光年外的英仙座。如果其中任何一个可以被证实，它将填补恒星形成过程中证据上的空白，尽管只是一个狭窄的空白。
低质量恒星（那些演化后质量不超过太阳质量几倍的恒星）的第一核，理论家早在 1960 年代就预测了它的存在，它在稠密的 газовое 和尘埃云开始在自身引力作用下坍缩时形成，在核心物质被压缩时释放热量。当云的中心区域变得足够致密和不透明时，内部滞留的热量阻止了进一步的坍缩，产生了一个相对稳定的第一核，温度仅约为 100 开尔文（–175 摄氏度），如果它位于太阳的位置，其大小足以吞噬太阳系内部行星。但是，尽管随着第一核的形成，坍缩速度减慢，但它并没有完全停止，核心的密度和温度随着时间的推移继续缓慢上升。
在约 2,000 开尔文（1,700 摄氏度）时，核心的主要气体——氢气，从分子分解成单个原子，核心开始更剧烈的坍缩。“所有用于保持核心高温的能量都用于分解分子氢，”加州大学伯克利分校的博士后天文学家 梅丽莎·伊诺克 解释说，她是 10 月 10 日出版的《天体物理学杂志快报》 中一篇研究报告的合著者，该报告确定了 一个未来恒星可能的第一个核。“因此，它不再有能力抵抗坍缩。”从坍缩中出现的是更小、更致密、更热的物体——一颗原恒星。
天文学家及其望远镜尚未确凿地观测到任何恒星的第一核并不令人惊讶：它的寿命只有数万年，甚至更短，并且发光非常微弱。“这是一个非常短暂的阶段，这也是我们没有观察到它的原因之一，而且它在红外线中辐射非常微弱，”耶鲁大学天文学家 埃克托·阿塞 说，他是 6 月 1 日出版的《天体物理学杂志》 上一篇论文的合著者，该论文描述了 另一个符合第一核阶段早期恒星标准的天体。“我们看到没有恒星的核心，即尚未有原恒星的核心，我们也看到了非常年轻的原恒星，但我们没有看到两者之间的这个时期。”
两个小组都寻找了本应不存在辐射的区域——先前被认为是无恒星的稠密云。在斯皮策太空望远镜进行的深入观测中，伊诺克小组在被称为 Per-Bolo 58 的区域识别出长红外波长 70 微米（1 微米为百万分之一米）的红外辐射，而在较短波长处则几乎没有，这与寒冷的第一核的预期相符。
阿塞及其同事使用地面亚毫米波望远镜阵列定位了来自名为 L1448 IRS2E 区域的分子气体外流。一些模拟预测，这种外流应该从第一核中发出，因为围绕核心的旋转物质盘与天体的磁场相互作用。研究人员没有在 70 微米处探测到候选天体；他们只能访问斯皮策太空望远镜对该区域进行的广泛调查，而没有像伊诺克小组在 2008 年获得的对 Per-Bolo 58 的深入观测。（该太空望远镜在 2009 年耗尽了冷却剂，使其探测器在长红外波长下无法使用。）但在源的调查图像中，在较短波长处也没有检测到红外线，这也表明候选第一核确实比附近的已知年轻原恒星更冷，所有这些原恒星都出现在斯皮策数据中。
但没有一个第一核候选者是完全可靠的，而且 40 多年前预测第一核存在的天文学家仍然不相信他的预测已被证实。“现在感到高兴还为时过早，因为这些都不是决定性的发现，”耶鲁大学天文学家 理查德·拉森 说，他在 1969 年对恒星形成进行数值模拟，预测了短寿命第一核的存在。“在这两种情况下，它们都具有暗示性，但并非结论性。”
阿塞小组的 L1448 IRS2E 尚未在红外线中被探测到，而伊诺克及其同事的 Per-Bolo 58 显示出微弱的相对温暖的辐射信号，根据最简单的寒冷第一核模型，这种辐射信号不应该存在。伊诺克指出，这种辐射可能来自外流，该外流在核心周围的物质中开辟了一个空腔，使其不那么不透明，并允许更多辐射逸出。“另一种可能性是它可能只是一颗非常非常微弱的原恒星，因此我们仍然需要进行进一步的观测来排除这种可能性，”她说。欧洲航天局的 太空赫歇尔天文台（于 2009 年发射）和阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列 (ALMA)（目前正在智利建造）可能有助于在未来几年内识别和跟踪可能的第一核。
拉森指出，无论这两个小组看到的是第一核还是仅仅是非常年轻、极其微弱的原恒星，天文学家似乎已经识别出了恒星在其历史的非常早期阶段——可能比任何人迄今为止看到的都早。“无论在哪种情况下，他们都在关注一个非常早期的阶段，”拉森说。“现在可以放大这些非常早期的阶段，这很有趣。”