韋伯太空望遠鏡揭開了銀河系邊緣恆星誕生的秘密

美國太空總署的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀察了我們銀河系的外圍。該區域被稱為“極端外星系”,距離銀河中心超過 58,000 光年。就圖中所示的 Cloud 2S 而言,韋伯揭示了一個包含新形成恆星的發光主星團。其中幾顆年輕恆星正在從其兩極噴出大量物質。主星團的右上角是一個恆星子星團,科學家之前懷疑存在這一特徵,但現在已得到韋伯的證實。此外,望遠鏡還揭示了深海的背景星系和紅色星雲結構,這些結構正在被附近恆星的風和輻射侵蝕。圖片來源:

銀河系外圍正在上演一場恆星形成的鞭炮表演。

環境因素如何影響恆星形成過程?

為了幫助回答這個問題,美國太空總署詹姆斯韋伯太空望遠鏡檢查了我們銀河系的邊緣。韋伯的近紅外線和中紅外線成像能力使科學家能夠檢查恆星形成區域,讓人想起我們銀河系早期形成過程中的情況。

韋伯太空望遠鏡觀測最外層星系

天文學家指示美國太空總署的詹姆斯韋伯太 瑞典 電話號碼庫 空望遠鏡檢查我們銀河系的外圍。科學家將這個區域稱為“極端外星系”,因為它距離銀河中心超過 58,000 光年。 (作為比較,地球距離中心約 26,000 光年。)

一組科學家使用 Webb 的NIRCam(近紅外線相機)和MIRI(中紅外線儀器)對稱為Digel Clouds 1 和2 的兩個分子雲內的選定區域進行成像。數據以前所未有的細節解析了這些區域,這些區域是正在經歷恆星形成爆發的星團的所在地。這些數據的詳細資訊包括星團的組成部分,例如非常年輕的(0級)原恆星、流出物和噴流以及獨特的星雲結構。

這些韋伯觀測數據來自分配給美國宇航局南加州噴氣推進實驗室邁克·雷斯勒的望遠鏡時間,使科學家能夠研究外銀河系中的恆星形成,其細節深度與我們太陽系附近恆星形成的觀測結果相同。

深入了解 Digel 雲

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該研究的主要作者、岐阜大學和日本國家天文台 如何製作成功的電子報:提示和技巧 的泉夏子說:“過去,我們了解這些恆星形成區域,但無法深入研究它們的特性。” 「韋伯數據建立在我們多年來透過不同望遠鏡和天文台的先前觀測逐漸收集的數據基礎上。我們可以透過韋伯獲得這些雲的非常強大且令人印象深刻的圖像。就 Digel Cloud 2 而言,我沒想到會看到如此活躍的恆星形成和壯觀的噴流。

由 Webb 的 NIRCam(近紅外線相機)和 MIRI(中紅外線儀器)捕獲的 Digel Cloud 2S 的註釋圖像,帶有羅盤箭頭、比例尺、顏色鍵和圖形疊加以供參考。
北向和東向羅盤箭頭顯示影像在天空中的方向。請注意,天空上的北和東之間的關係(從下面看)相對於地面地圖上的方向箭頭(從上方看)翻轉。
比例尺以光年和角秒為單位標示。一光年約等於 5.88 兆英里或 9.46 兆公里。一弧秒等於一弧度的 1/3600。 (滿月的角直徑約為 0.5 度。)在天空中覆蓋一角秒的物體的實際大小取決於它與望遠鏡的距離。
此影像顯示了不可見的近紅外線和中紅外線波長的光已轉換為可見光顏色。顏色鍵顯示收集光線時使用的 NIRCam 和 MIRI 濾光片。每個濾光片名稱的顏色是用來表示穿過該濾光片的紅外光的可見光顏色。
主星團中有五個白色箭頭,突顯了五個原恆星噴流的路徑。
圖片來源:
年輕恆星的組成和動態

儘管迪格爾雲位於我們的銀河系內,但它們的重元素相對較少,而不是氫和氦。這種成分使它們類似於矮星系和我們早期歷史上的銀河系。因此,研究團隊利用韋伯望遠鏡捕捉了迪格爾雲1和2中四個年輕恆星團(1A、1B、2N和2S)中發生的活動。

對於 Cloud 2S,韋伯捕獲了包含年輕、新形成恆星的主星團。這個密集的區域非常活躍,因為幾顆恆星沿著它們的兩極噴射出延伸的物質噴流。此外,雖然科學家之前懷疑雲中可能存在子星團,但韋伯的成像能力首次證實了它的存在。

該研究的第二作者、觀測計劃的首席研究員雷斯勒說:“通過研究附近其他恆星形成區域,我們知道,當恆星在生命早期階段形成時,它們開始在兩極發射物質射流。” 「韋伯資料中令我著迷和震驚的是,有多個噴流從這個星團的各個不同方向射出。這有點像鞭炮,你會看到東西這樣或那樣地發射。

恆星形成的持續研究

韋伯影像掠過極端外星系和迪格 名譽互換 爾雲的表面,這只是團隊的一個起點。他們打算重新訪問銀河系中的這個前哨站,以尋找當前各種謎團的答案,包括極端外星系星團中各種質量的恆星的相對豐度。這種測量可以幫助天文學家了解特定環境如何影響不同類型恆星的形成過程。

「我有興趣繼續研究這些區域的恆星形成過程。透過結合來自不同天文台和望遠鏡的數據,我們可以檢查進化過程的每個階段。 「我們也計劃調查極端外星系內的星周盤。我們仍然不知道為什麼它們的壽命比離我們更近的恆星形成區域短。當然,我想了解我們在 Cloud 2S 中檢測到的噴流的運動學。

儘管恆星形成的故事很複雜,有些章節仍然籠罩在神秘之中,但韋伯正在收集線索並幫助天文學家解開這個錯綜複雜的故事。

這些發現已發表在《天文學雜誌》上。

這些觀測是作為保證時間觀測計劃 1237 的一部分進行的。

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