恒星诞生时闪闪发光的那一幕, 韦伯揭示了宇宙的悬崖

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这幅由“山脉”和“山谷”组成的景观,点缀着闪闪发光的恒星,实际上是船底星云中一个名为NGC 3324的年轻恒星形成区域的边缘。美国国家航空航天局的新詹姆斯·韦伯太空望远镜用红外线捕捉到这幅图像,首次揭示了以前不可见的恒星诞生区域。

韦伯的这幅看似三维的照片被称为“宇宙悬崖”,看起来就像月夜中崎岖的山脉。实际上,它是NGC 3324内巨大的气态空腔的边缘,图中最高的“峰”大约有7光年高。这个空洞的区域是由强烈的紫外线辐射和恒星风从星云中雕刻出来的,这些恒星风来自位于气泡中心的巨大的、热的、年轻的恒星,位于图中所示的区域上方。

来自年轻恒星的炽热的紫外线辐射正在慢慢侵蚀星云的壁,塑造星云。巨大的柱子矗立在发光的气体壁上,抵抗着这种辐射。看起来从天上的“山脉”升起的“蒸汽”,实际上是炽热的电离气体和热尘埃,由于无休止的辐射而从星云中流出。

韦伯揭示了完全隐藏在可见光图像中的新兴恒星托儿所和个别恒星。由于韦伯对红外光很敏感,它可以透过宇宙尘埃看到这些物体。图中清晰可见的原恒星喷流,是从这些年轻的恒星中喷射出来的。最年轻的源出现在黑暗的尘埃云区域的红点。恒星形成的早期、快速阶段的物体很难捕捉,但韦伯极高的灵敏度、空间分辨率和成像能力可以记录这些难以捉摸的事件。

群星闪耀

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NGC 3324的这些观测将揭示恒星形成的过程。恒星的诞生会随着时间的推移而传播,这是由被腐蚀的空腔的扩张所触发的。当明亮的电离边缘进入星云时,它慢慢地推入气体和尘埃中。如果边缘遇到任何不稳定的物质,增加的压力将触发物质坍缩并形成新的恒星。

相反,当造星物质被侵蚀时,这种类型的扰动也可能阻止恒星的形成。这是在促进恒星形成和阻止它之间非常微妙的平衡。韦伯将解决现代天体物理学中一些重大的开放性问题:是什么决定了在某个区域形成的恒星数量?为什么恒星会以一定的质量形成?

韦伯还将揭示恒星形成对巨型气体云和尘埃云演化的影响。虽然大质量恒星的影响——伴随着猛烈的风和高能量——通常是显而易见的,但对于数量众多的低质量恒星的影响却知之甚少。在它们形成的过程中,这些较小的恒星产生了如图所示的狭窄、相反的喷流,可以向云中注入大量的动量和能量。这就减少了孕育新恒星的星云物质的比例。

到目前为止,科学家对大量年轻的、能量更大的低质量恒星的影响知之甚少。通过韦伯望远镜,他们将能够获得关于它们的数量和对整个星云的影响的全面普查。

NGC 3324距离地球约7600光年,是由韦伯的近红外照相机(NIRCam)和中红外仪器(MIRI)拍摄的。

nircam以其清晰的分辨率和无与伦比的灵敏度,揭示了数百颗之前隐藏的恒星,甚至无数的背景星系。

在MIRI看来,年轻的恒星和它们布满尘埃的行星形成盘在中红外波段明亮地闪耀着,呈现出粉红色和红色。MIRI揭示了嵌在尘埃中的结构,并揭示了大规模喷流的恒星来源。在MIRI中,山脊表面的热尘埃、碳氢化合物和其他化合物发光,形成锯齿状岩石的外观。

浩瀚的宇宙与那点点繁星

1826年,詹姆斯·邓洛普首次对NGC 3324进行了编目。从南半球可以看到,它位于船底座星云(NGC 3372)的西北角,船底座星云位于船底座。船底座星云是锁眼星云和活跃的、不稳定的超巨星船底座Eta的所在地。

来源 PhysOrg, NASA’s Goddard Space Flight Center 报导

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