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近年來，星際復(fù)雜有機(jī)分子得到了越來越多的探測(cè)和研究。星際復(fù)雜有機(jī)分子被定義為含碳的包含六個(gè)及六個(gè)以上原子的分子，這些復(fù)雜分子不僅是天文源物理?xiàng)l件的有效探針，也是甘氨酸等生命物質(zhì)的基本組成成分，與生命的起源密切相關(guān)。甲醇（CH3OH）即是一個(gè)最簡(jiǎn)單的復(fù)雜有機(jī)分子之一，更加復(fù)雜的如二甲醚（CH3OCH3）等，都在恒星形成區(qū)中被廣泛探測(cè)到。

復(fù)雜有機(jī)分子的性質(zhì)和形成機(jī)制研究是天體化學(xué)研究的重要一環(huán)。天體化學(xué)模型能夠較好解釋復(fù)雜有機(jī)分子在熱分子云核中的形成，但近年來，研究人員通過射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，在冷云核中也存在著復(fù)雜有機(jī)分子。在低溫條件下，分子會(huì)被凍結(jié)在塵埃表面，這說明可能存在著某種機(jī)制，使冷云核中的復(fù)雜有機(jī)分子得到了增豐，現(xiàn)有的天體化學(xué)模型則難以解釋冷云核中復(fù)雜有機(jī)分子的形成。

為了解釋冷云核中復(fù)雜有機(jī)分子的豐度問題，之江實(shí)驗(yàn)室智能計(jì)算平臺(tái)研究中心計(jì)算天文團(tuán)隊(duì)博士后陳龍飛通過考慮塵埃的隨機(jī)加熱效應(yīng)（即越小尺寸的塵埃在吸收一個(gè)高能光子的能量后會(huì)升高到越高的溫度），來研究其對(duì)復(fù)雜有機(jī)分子合成的影響。

研究人員考慮了不同半徑的塵埃，并模擬了塵埃的溫度以及冷云核約十萬年的化學(xué)演化歷史。研究發(fā)現(xiàn)，在隨機(jī)加熱效應(yīng)的作用下半徑為4.7納米的塵埃對(duì)復(fù)雜有機(jī)分子的合成起到的貢獻(xiàn)作用最大。與五個(gè)冷云核中的實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，研究人員新提出的模型可以成功地解釋復(fù)雜有機(jī)分子的豐度。

該研究成果已被英國《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》接收，文章鏈接見：https://doi.org/10.1093/mnras/stac2566

該項(xiàng)研究成果的第一單位為之江實(shí)驗(yàn)室，并得到了來自國家天文臺(tái)、山東理工大學(xué)和紫金山天文臺(tái)的研究人員的支持。

目前，在之江實(shí)驗(yàn)室計(jì)算天文首席科學(xué)家、國家天文臺(tái)FAST首席科學(xué)家李菂的帶領(lǐng)下，以天體化學(xué)專家全冬暉研究員為核心的專業(yè)團(tuán)隊(duì)正依托之江實(shí)驗(yàn)室智能計(jì)算“數(shù)字反應(yīng)堆”，在分子譜線搜索、分子量化計(jì)算與建模、觀測(cè)數(shù)據(jù)解釋與預(yù)測(cè)等方面進(jìn)行全方位的探索。

“隨著國際國內(nèi)射電望遠(yuǎn)鏡（陣）的投入使用（如ALMA，F(xiàn)AST），以及平方公里射電陣（SKA）的開工建設(shè)，預(yù)計(jì)未來將會(huì)探測(cè)到更多新的分子。分子在不同宇宙物理?xiàng)l件下的演化將會(huì)得到更加深入而廣泛的研究，這些前沿研究將會(huì)幫助我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)宇宙生命起源問題?！崩钋吔榻B道。

更深入的探測(cè)伴隨的是海量的數(shù)據(jù)與密集的計(jì)算，這給天文數(shù)據(jù)的處理和分析帶來了挑戰(zhàn)?；谥悄苡?jì)算“數(shù)字反應(yīng)堆”，之江實(shí)驗(yàn)室已建成FAST@LAB智能計(jì)算天文平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了“中國天眼”FAST數(shù)據(jù)的隔天傳輸，大大加速科學(xué)成果發(fā)現(xiàn)過程。未來，之江實(shí)驗(yàn)室計(jì)算天文團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深度挖掘FAST觀測(cè)數(shù)據(jù)，規(guī)?；綔y(cè)FRB/PSR等天體輻射現(xiàn)象，引領(lǐng)國際宇宙“時(shí)間前沿”瞬變天體物理研究。利用FAST@LAB計(jì)算平臺(tái)，搭建分子量化計(jì)算處理管線，為星際分子譜線分析、分子化學(xué)演化研究提供支撐作用，揭示宇宙的“進(jìn)化前沿”。結(jié)合天文、物理、化學(xué)與智能計(jì)算，探索研究宇宙星-質(zhì)循環(huán)，揭示其中物理與化學(xué)原理，增進(jìn)對(duì)宇宙復(fù)雜度與多樣性的理解，以期解答地球生命起源、地外文明及宜居行星等問題。

圖1. 在冷云核L1689B中探測(cè)到的6種分子的豐度與模型預(yù)測(cè)的分子豐度之間的對(duì)比。圖例中M3、M4、ref為三種模型的結(jié)果，后面的數(shù)字為模型最佳擬合時(shí)間，單位為年，其中a(b)=a×10b。背景圖為L(zhǎng)1689B所在的蛇夫座分子云復(fù)合體的光學(xué)圖像