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詹姆斯·韦伯太空望远镜正凝视猎户座星云景色壮丽的中心

作者:知新了了

猎户座星云是我们天空中研究最多的区域之一。

詹姆斯·韦伯太空望远镜正凝视猎户座星云景色壮丽的中心

上图:Orion Bar 和明亮的三重星 θ2 Orionis A。

它坐落在猎户座中,在恒星之间,它是如此之大,如此之近,如此之明亮,以至于可以用肉眼看到:一个巨大的云团正在孕育和养育着小恒星。

因为它相对较近,距离我们1344光年,它是了解恒星形成的最重要的观测目标之一。尽管自1610年该星云首次被正式发现以来,我们一直在关注它,但我们并没有解开它的所有秘密。

现在,有史以来最强大的太空望远镜让我们得以重新审视猎户座星云的中心。

天文学家说,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的 NIRCam 获得的新图像是我们迄今为止看到的最详细、最清晰的图像。分析仍在进行中,但我们希望能在银河系的这片不可思议的区域发现一些新的、迷人的东西。

詹姆斯·韦伯太空望远镜正凝视猎户座星云景色壮丽的中心

上图:猎户座星云中心的新 JWST 图像。

加拿大西部大学的天体物理学家埃尔斯·彼得斯说:“我们被猎户座星云令人惊叹的图像所震撼。我们在2017年开始了这个项目,所以我们已经等了五年多才得到这些数据,”

“这些新的观测结果,让我们能够更好地理解大质量恒星是如何改变它们诞生的气体和尘埃云的。大质量的年轻恒星直接向环绕着它们的原生云发射大量紫外线辐射,这改变了云的物理形状和化学组成。这到底是如何工作的,以及它如何影响进一步的恒星和行星的形成还不为人所知。”

恒星的形成是一个充满气体和尘埃的过程。小恒星诞生于尘埃和气体云的密集团块中,在重力作用下坍缩,并开始从周围的云中积累物质,在恒星旋转时形成一个圆盘。这一过程的本质意味着很难看到:所有的灰尘和气体阻挡了光线,无法向我们展示内部的情况。

然而,波长较长的红外光,也就是 JWST 观测宇宙的范围,能够穿透尘埃,这让我们看到了用较短波长无法看到的区域,比如可见光谱。

因此,科学家们非常兴奋地使用望远镜来研究恒星的形成,并了解到迄今为止难以观测到的有关这一过程的新细节。

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上图:与同一区域的哈勃光学图像(左)的比较,显示了JWST如何有效地揭示尘埃下的东西。

新图像聚焦于一个名为“猎户座酒吧”的结构,从左上到右下呈对角线状。一群年轻炽热的星团(梯形星团)发出的光从右上角照亮了整个场景,这种刺眼的电离紫外线正在慢慢地侵蚀着条形。

这是天文学家所说的反馈过程之一,即来自恒星物体的风或辐射将物质推开,减少或熄灭恒星的形成。它们还在分子云中产生复杂的形状和结构,包括丝状和空腔,这两者都在新图像中捕捉到了。

图片中的其他物体包括球状物(里面有小恒星的致密物质团块)和一颗年轻的成长中的恒星,周围有一个圆盘状的物质。这个圆盘被四边形恒星的辐射从外面蒸发了。在猎户座星云中发现了近180个这样的物体,称为原行星。

你在图像中看到的最亮的恒星被称为“θ2猎户座A”,它是一个多恒星系统的成员,毗邻梯形星团,也被称为“θ1猎户座”。有趣的是,θ2猎户座A本身也是一个三星系统。

尽管在 JWST 图像中它看起来非常明亮,但是,θ2猎户座A只能在不受光污染显著影响的地区用肉眼从地球上看到。尽管如此,它还是非常热,其亮度是太阳的10万倍。

它的光被周围的尘埃反射,产生了漂亮的红光。

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上图:猎户座星云新 JWST 图像的标记版本。

法国空间天体物理研究所的天文学家Olivier Berné说:“我们清楚地看到了几根致密的纤维。这些丝状结构可能会在尘埃和气体云的较深处促进新一代恒星的产生。已经形成的恒星系统也出现了。在它的茧里,年轻的恒星和一个由尘埃和气体组成的圆盘,在星云中可以观察到行星的形成。新生恒星的强辐射和恒星风吹出的新恒星挖出的小空洞,也清晰可见。”

更深入的分析,有望告诉我们更多关于我们可以在这幅图像中看到的许多不同的过程。我们的太阳系被认为是在类似猎户座星云的环境中诞生的,因此,这些未来的研究可能会揭示更多关于我们的太阳是如何形成的,以及构成地球和所有行星的星尘的信息。

空间天体物理研究所的天文学家 Emilie Habart 说:“我们一直无法看到星际物质在这些环境中是如何构成的复杂细节,也无法弄清楚在这种强烈辐射的存在下,行星系统是如何形成的。这些图像揭示了星际介质在行星系中的传承。”

我们将热切地等待结果。同时,你可以从早期发布科学项目的网站上下载完整尺寸的图片。

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