在这张横跨340光年的拼接图像中,韦伯的近红外相机(NIRCam)以全新的视角展示了狼蛛星云的恒星形成区域,其中包括数以万计从未见过的年轻恒星,这些恒星以前被宇宙尘埃笼罩。最活跃的区域似乎闪烁着巨大的年轻恒星,呈淡蓝色。
影像来源:NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

很久以前,一个宇宙创造的故事展开了:数千颗从未见过的年轻恒星被发现在一个名为剑鱼座30号星云的恒星孕育区,由NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄。在之前的望远镜图像中,狼蛛星云因其图像中出现的尘埃细丝而被昵称为狼蛛星云,长期以来,该星云一直是研究恒星形成的天文学家的最爱。除了年轻的恒星,韦伯还揭示了遥远的背景星系,以及星云气体和尘埃的详细结构和组成。

狼蛛星云位于大麦哲伦星云星系中,距离我们只有161,000光年,是本星系群中最大、最亮的恒星形成区,也是距离我们银河系最近的星系。它是已知最热、最大质量恒星的所在地。天文学家将韦伯的三台高分辨率红外仪器聚焦在狼蛛星云上。用韦伯的近红外相机 (NIRCam) 观察,该地区就像一个穴居狼蛛的家,布满了蛛丝。位于NIRCam图像中心的星云空腔被大量年轻恒星发出的炽热辐射挖空,这些恒星在图像中闪耀着淡蓝色的光芒。只有最稠密的星云周围区域能够抵御这些恒星强大的恒星风的侵蚀,形成似乎指向星团的柱子。这些柱子包含正在形成的原恒星,这些原恒星最终将从它们的尘埃茧中出现,并依次形成星云。

韦伯的近红外光谱仪(NIRSpec)拍摄到一颗年轻恒星正在这么做。天文学家先前认为这颗恒星可能更老一些,并且已经在清除其周围的空腔。然而,NIRSpec显示,这颗恒星才刚刚开始从它的柱子中出现,并且仍然保持着一个绝缘的尘埃云围绕着它。如果没有韦伯在红外波长上的高分辨率光谱,就不可能揭示这一恒星形成过程。

当在韦伯中红外仪器(MIRI)检测到的较长红外波长下观察时,该区域呈现出不同的外观。炽热的恒星逐渐消失,而较冷的气体和尘埃则发光。在恒星孕育云中,光点表明嵌入的原恒星仍在增加质量。虽然较短波长的光被星云中的尘埃颗粒吸收或散射,因此永远不会到达韦伯而被探测到,但较长的中红外波长会穿透尘埃,最终揭示了一个以前看不见的宇宙环境。

在中红外仪器(MIRI)捕捉到的较长波长的光中,韦伯聚焦于中心星团周围的区域,揭示了狼蛛星云的一个非常不同的视图。在这种波长的光中,星团中年轻的炽热恒星的亮度逐渐减弱,发光的气体和尘埃出现。丰富的碳氢化合物照亮了尘埃云的表面,如图中蓝色和紫色所示。
影像来源:NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

狼蛛星云对天文学家感兴趣的原因之一是,该星云的化学成分与在宇宙“宇宙正午”观察到的巨大恒星形成区域相似,当时宇宙只有几十亿年,恒星形成处于高峰期。我们银河系中的恒星形成区域并没有像狼蛛星云那样以同样的速度产生恒星,并且具有不同的化学成分。这使得狼蛛成为最接近(即最容易详细看到)宇宙达到辉煌的正午时发生的事情的例子。韦伯将为天文学家提供机会,将狼蛛星云中恒星形成的观测结果与望远镜从宇宙正午时期对遥远星系的深度观测结果进行比较和对比。

尽管人类已经观察了数千年的恒星,但恒星形成的过程仍然有许多谜团——其中许多是因为我们之前无法获得恒星孕育区厚厚云层背后发生的事情的清晰图像。韦伯已经开始揭示一个从未见过的宇宙,并开始重写恒星诞生的故事。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团,展望其他恒星周围的遥远世界,探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。

参考来源:
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/a-cosmic-tarantula-caught-by-nasa-s-webb

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