詹姆斯·韋伯太空望遠鏡放大雪茄星係中心

发表于 2025-11-02 03:25:14 来源：飛鷹走狗網

（蜘蛛網eeook.com）據美國太空網（Robert Lea）：詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）已經放大到雪茄星係的中心，這是一個充滿爆炸性恒星誕生的太空區域。
這個恒星爆發星係，也被稱為梅西耶82（M82），其核心有一個緊湊但湍流的環境，這可以讓科學家更清楚地了解恒星是如何集體誕生的，以及極端環境如何塑造它們周圍的星係。
M82位於大熊座，距離我們約1200萬光年，其恒星形成速度是我們相對安靜的星係銀河係的10倍。該團隊用JWST的近紅外相機（NIRCam）對這個星暴星係的核心進行了成像，以研究是什麽條件驅動了嬰兒恒星的形成。
團隊負責人、馬裏蘭大學研究員Alberto Bolatto在一份聲明中表示：“M82多年來獲得了各種觀測結果，因為它可以被認為是典型的星爆星係。”。斯皮策太空望遠鏡和哈勃太空望遠鏡都觀測到了這個目標。
“以JWST的大小和分辨率，我們可以看到這個恒星形成星係，並看到所有這些美麗的新細節。”
JWST如何正確看待恒星爆發
恒星形成在整個宇宙中很常見，但它能夠保持神秘的氣氛，因為形成恒星形成所需原材料的氣體和塵埃也有效地掩蓋了這一過程。
然而，雖然氣體和灰塵在吸收可見光方麵非常有效，但紅外光能夠穿過這種材料。這意味著，憑借其強大而靈敏的宇宙紅外視野，JWST是直達恒星誕生中心的完美儀器。
Bolatto及其同事收集的NIRCam圖像也受益於一種特殊模式，該模式防止M82中心明亮的嬰兒恒星壓倒儀器。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡放大雪茄星係中心

JWST在較短波長的紅外光中看到的M82心髒的圖像。（圖片來源：uux.cn/NASA、ESA、CSA、STScI、A.Bolatto（UMD））
JWST M82短波紅外光圖像顯示，深色、紅棕色的塵埃卷須在M82的白色雪茄煙發光核心中穿行。圖像中的綠色小斑點代表了已經死亡的大質量恒星超新星爆炸留下的鐵區域。紅色斑塊顯示了分子氫被年輕恒星輻射加熱的區域。
“這張照片展示了JWST的力量，”團隊成員、亞利桑那大學科學家Rebecca Levy在聲明中說。“這張照片中的每一個白點要麽是恒星，要麽是星團。我們可以開始區分所有這些微小的點源，這使我們能夠準確地計數這個星係中的所有星團。”
雪茄的銀河之風
當JWST的NIRCam在紅外光中對M82的核心進行成像時，恒星形成區域呈現出驚人的新鮮麵貌。突然，銀河係風的氣態流出現了，從銀河係的主恒星爆發核心延伸得更遠，當時人們注意到了這一點，幾乎就像是從生物心髒而不是銀河係心髒延伸出來的血管網絡。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡放大雪茄星係中心

JWST在長波紅外光中看到的雪茄星係M82的心髒圖像（圖片來源：uux.cn/NASA、ESA、CSA、STScI、A.Bolatto（UMD））
這種星係風是由恒星形成和較老恒星的超新星死亡提供動力的。就像通過人體血管泵送的生命線一樣，星係風通過進一步的恒星形成來移動促進星係生長的元素，從而強烈影響周圍的身體。
NIRCam能夠追蹤這些星係風的結構，因為它們釋放出被稱為多環芳烴（PAHs）的煤煙化學分子。由於多環芳烴是在涼爽地區生存但被更高溫度破壞的小塵粒，這揭示了冷熱成分在風中的相互作用。
M82星係風的精細結構是研究小組沒有想到會發現的——他們也沒有想到多環芳烴排放的形狀和熱電離氣體卷須的結構有任何相似之處。
Bolatto解釋說：“看到PAH排放類似電離氣體是出乎意料的。”。“當多環芳烴暴露在如此強的輻射場中時，它們的壽命不應該很長，所以它們可能一直在補充。這挑戰了我們的理論，並向我們表明需要進一步的調查。”
該團隊希望JWST對M82和其他恒星爆發星係的進一步觀測能夠幫助回答一些關於恒星誕生的懸而未決的問題。科學家們還將把這些新圖像與雪茄星係及其星係風的互補大尺度圖像相結合。
這個星係的光譜應該有助於天文學家確定M82星團的準確年齡。這反過來可以揭示恒星形成的每個階段在星暴星係環境中持續的時間。
團隊成員、歐洲航天局（ESA）科學家Torsten Böker在聲明中表示：“通過這些令人驚歎的JWST圖像和我們即將發布的光譜，我們可以研究年輕恒星和超新星的強風和衝擊鋒如何準確地去除新恒星形成的氣體和塵埃。”。“詳細了解這種‘反饋’周期對於早期宇宙如何演化的理論很重要，因為像M82這樣的緊湊型恒星爆發在高紅移時非常常見。”
該團隊的研究已被《天體物理雜誌》接受發表。

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