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韋伯太空望遠鏡拍攝到活躍恒星Herbig-Haro 46/47的高精細紅外圖像

美國國家航空航天局(NASA)的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)用高分辨率的近紅外線捕捉到了一對正在活躍形成中的年輕恒星的"滑稽動作",它們被稱為赫比希-哈羅 46/47(Herbig-Haro 46/47)。


(資料圖片僅供參考)

要找到它們,請追蹤明亮的粉紅色和紅色衍射尖峰(見下面的信息圖),直到找到中心點: 恒星就在橙白色的斑點中。它們深埋在一個由氣體和塵埃組成的圓盤中,隨著質量的不斷增加,這些氣體和塵埃為它們的成長提供了能量。雖然看不到星盤,但可以從中心恒星周圍的兩個圓錐形暗區看到它的影子。

最顯著的特征之一是從正在活躍形成的中心恒星向外扇出的兩側裂片,呈火熱的橙色。這些物質大多是從這些恒星中射出的,因為它們在數千年的時間里反復攝取并噴射出緊緊環繞在它們周圍的氣體和塵埃。

這幅圖展示了韋伯衍射尖峰模式背后的科學原理,顯示了衍射尖峰是如何發生的、主鏡和支柱的影響,以及它們各自對韋伯衍射尖峰的貢獻。資料來源:NASA、ESA、CSA、Leah Hustak(STScI)、Joseph DePasquale(STScI)

當最近噴出的物質撞上較老的物質時,就會改變這些裂片的形狀。這種活動就像一個大型噴泉在快速但隨機地連續開啟和關閉,從而在其下方的水池中形成波浪狀圖案。一些噴流噴射出更多的物質,另一些則以更快的速度噴射。為什么會這樣呢?這很可能與恒星在特定時間點上的物質數量有關。

恒星最近的噴射呈線狀藍色。它們正好位于 2 點鐘位置的紅色水平衍射峰的下方。沿著右側,這些噴射形成了更清晰的波浪形圖案。它們在一些點上是斷開的,最后在最厚的橙色區域形成一個明顯的不均勻的淺紫色圓圈。左側靠近中心恒星的地方也出現了較淺的藍色卷曲線,但有時會被明亮的紅色衍射尖峰所掩蓋。

所有這些噴流對恒星形成本身都至關重要。噴射可以調節恒星最終聚集的質量。(哺育恒星的氣體和塵埃盤很小,就如同一條帶子緊緊地系在恒星周圍)。

現在,把目光轉向第二個最顯著的特征:流動的藍色云團。這是一個由高密度塵埃和氣體組成的區域,既被稱為星云,也被更正式地稱為"博克球"。主要在可見光下觀察時(見下圖),它看起來幾乎完全是黑色的--只有幾顆背景恒星能透過它。在韋伯清晰的近紅外圖像中,我們可以看到這個云團的薄紗層,也可以透過薄紗層看到更多的赫比希-哈羅 46/47 星,同時也揭示了星云之外的恒星和星系。星云的邊緣呈現出柔和的橙色輪廓,就像右側和底部的一個向后的 L。

這張圖片來自位于智利拉西拉天文臺的歐洲南方天文臺新技術望遠鏡,顯示了赫比希-哈羅天體 HH 46/47 從恒星形成的暗云中噴射而出。該天體是早期科學階段使用 ALMA 進行研究的目標。資料來源:ESO/Bo Reipurth

這個星云非常重要--它的存在影響著中心恒星噴射出的噴流的形狀。當噴射出的物質沖入左下方的星云時,噴流就有更多機會與星云內的分子發生作用,使它們同時發光。

要比較兩個葉片的不對稱,還需要觀察另外兩個區域。向右上方瞥一眼,就能發現一個球狀的、幾乎呈海綿狀的噴出物,它似乎與較大的葉片是分開的。只有幾縷半透明的物質指向大裂片。幾乎透明的觸手狀物體似乎也飄浮在它的后面,就像宇宙風中的飄帶。與此相反,在左下方,越過巨大的葉片,可以看到一個弧形。這兩種物質都是由被推得最遠的物質組成的,也可能是由先前的噴射形成的。這些弧線似乎指向不同的方向,可能源自不同的噴出流。

再仔細看看這張圖片。雖然看起來韋伯拍攝到了赫比希-哈羅 46/47 的邊緣,但其中一側的角度略微靠近地球。與直覺相反的是,這是較小的右半部分。雖然左邊更大、更亮,但它卻指向遠離我們的地方。

經過數百萬年的時間,赫比希-哈羅 46/47 中的恒星將完全形成--清除這些夢幻般的五彩噴射,讓雙星在充滿星系的背景中占據中心位置。

韋伯望遠鏡能夠揭示赫比希-哈羅 46/47 星如此多的細節有兩個原因。這個天體距離地球相對較近,而且韋伯望遠鏡的圖像是由多次曝光組成的,這增加了圖像的深度。

赫比格-哈羅 46/47 位于維拉星座,距離地球僅 1470 光年。

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