三角星系的恒星形成区域的韦伯望远镜图像

莫心海

【正见新闻网2024年03月18日】

韦伯太空望远镜使用其近红外相机 (NIRCam)和中红外仪器 (MIRI) 对距地球约 270 万光年的恒星形成区域 NGC 604 进行了观测。NGC 604 所在的三角星系也被称为 Messier 33 (M33)。韦伯太空望远镜 (JWST) 拍摄的两张壮观的新图像揭示了三角星系恒星诞生区域令人惊叹且错综复杂的细节。

充满这个恒星诞生区域的气体云估计直径约为 1,300 光年。据估计,NGC 604 相对年轻,只有 350 万年的历史;与我们 46 亿年前的太阳系相比,它还只是一个婴儿。 

 NIRCam(近红外相机)恒星形成区域 NGC 604 完整图像显示了来自明亮、炎热、年轻恒星的星风如何在周围的气体和尘埃中形成空洞。(图片来源:NASA、ESA、CSA、STScI)

JWST 图像显示了 200 多颗处于生命早期阶段的恒星的卷须和气体包层。这些 B 型和O 型恒星,其中一些质量约为太阳的 100 倍,在附近的宇宙中很少发现如此集中的恒星。

这些新生恒星会发出强烈的辐射,尤其是紫外线波长的辐射,并吹出强大的星风,在 NGC 604 的气体成分中形成空洞。在 MIRI 和 NIRCam 图像中,这些海绵状空隙可以被视为巨大的黑色“气泡”,周围环绕着纤细的卷须。这些卷须周围发出幽灵般的蓝色和白色光芒,是紫外线电离氢气的结果。这张 NIRCam 图像中的亮橙色条纹表明存在称为“多环芳烃”(PAH) 的碳基分子。这很重要,因为多环芳烃在恒星和行星的形成中发挥着重要作用,并且被认为是地球上生命的重要组成部分。然而,多环芳烃的来源仍然是个谜。

距离黑暗的空洞更远的是更深的红色云,这表明存在未电离的分子氢。正是在这种较冷的气体中,恒星更有可能形成。在 NIRCam 图像中可以看到明亮的蓝色恒星正在创造自己的空隙。

恒星形成区域NGC 604的韦伯望远镜 MIRI 图像。(图片来源:NASA/ESA/CSA/STScI)

MIRI 图像还充满了显示 NGC 604 动态的细节,尽管该版本缺少 NIRCam 图像中可见的许多亮蓝色恒星。这是因为这些恒星在 MIRI 设计的中红外波长范围内发出的光较少。但红超巨星的光芒弥补了这一点,这些恒星已经耗尽了内部核聚变所需的氢供应。这些恒星因此“膨胀”并冷却。有些宽度是太阳宽度的数百倍。  

在第二张 JWST 图像中的蓝色气体卷须中,更突出的是 PAH 对 M33 恒星诞生区域的产前气体和尘埃云的贡献。

资料来源:

https://www.space.com/james-webb-space-telescope-ngc-604-image-star-forming-region

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