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詹姆斯韋伯太空望遠鏡新圖像揭示100多億年前“宇宙正午”期間早期恒星是如何形成的

来源:中國馬術運動協會   作者:生活   时间:2025-11-02 19:08:00
詹姆斯韋伯太空望遠鏡新圖像揭示100多億年前“宇宙正午”期間早期恒星是如何形成的
NGC 346,這張圖片來自美國宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠鏡近紅外相機(NIRCam),是一個動態的星團,位於20萬光年外的星雲內。 (圖片來源:科學:NASA,ESA,CSA,Olivia C. Jones(英國ATC),Guido De Marchi(ESTEC),Margaret Meixner(USRA)圖像處理:Alyssa Pagan(STScI),Nolan Habel(USRA),Laura Lenkić(USRA),Laurie E. U. Chu(NASA Ames))
(神秘的地球uux.cn)據美國太空網(作者:沙爾米拉·庫圖努爾):詹姆斯韋伯太空望遠鏡(JWST,或韋伯)產生的新圖像揭示了100多億年前“宇宙正午”期間早期恒星是如何形成的。
距離地球約20萬光年的小麥哲倫星雲是一個衛星星係,也是銀河係最近的鄰居之一,以缺乏比氫和氦重的金屬而聞名。
銀河係中這些金屬的水平反映了一個獨特的附近環境,可以研究宇宙早期曆史期間星係的樣子,當時它隻有兩三十億年的曆史,恒星形成處於頂峰。盡管過去有各種望遠鏡任務研究了小麥哲倫星雲,但仍有許多東西有待了解。
現在,由於韋伯的高分辨率成像,天文學家已經發現了超過33,000顆嵌入NGC 346星雲中的年輕恒星,NGC 346星雲是銀河係最亮,最大的恒星形成區域。
“這是在田野上找到這些東西的幾分鍾,”大學空間研究協會的天文學家,該研究的作者之一瑪格麗特邁克斯納說。“這就是詹姆斯韋伯的強大之處。
Meixner周三(1月11日)在西雅圖舉行的第241屆美國天文學會會議上分享了使用韋伯的NGC 346的早期成像結果。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡新圖像揭示100多億年前“宇宙正午”期間早期恒星是如何形成的
這張由韋伯的近紅外相機(NIRCam)拍攝的星團NGC 346圖像顯示了指南針箭頭,比例尺和顏色鍵以供參考。(圖片來源:科學:NASA,ESA,CSA,Olivia C. Jones(英國ATC),Guido De Marchi(ESTEC),Margaret Meixner(USRA)圖像處理:Alyssa Pagan(STScI),Nolan Habel(USRA),Laura Lenkić(USRA),Laurie E. U. Chu(NASA Ames))
“氣體和塵埃的絲帶”
宇宙塵埃是在恒星和行星被創造時形成的,一旦它們的形成過程停止,它就會在它們之間的空間——星際介質——中盤旋。作為這些過程的衍生物,塵埃由與恒星和行星相似的重金屬組成。到目前為止,天文學家認為碳,氧和鐵等重元素 - 所有這些都在小麥哲倫星雲中濃度較低 - 是形成類地行星最終實現的塵埃所必需的。
因此,當天文學家使用韋伯強大的近紅外相機(NIRCam)儀器研究NGC 347時,他們驚訝地發現星際介質中的“氣體和塵埃帶”。這一發現是早期的證據,證明盡管金屬含量低,但NGC 347是塵土飛揚的,並且具有形成岩石行星係統所需的構建塊。
使用韋伯的六個NIRCam過濾器,該團隊發現了超過33,000個他們稱之為“IR [紅外線]過剩”的來源。在質量低的恒星中,周圍碎片盤中的塵埃吸收星光並以紅外波長重新發射星光。因此,當天文學家探測到紅外輻射時,通常意味著他們已經探測到塵埃。
“我們很高興看到這些東西周圍的灰塵,”Meixner在新聞發布會上告訴記者。
望遠鏡任務過去曾研究過NGC 346,但這是天文學家第一次對塵埃進行成像。例如,現已退役的斯皮策飛船在同一區域發現了87顆大質量的年輕恒星,但它不夠強大,無法識別較小的恒星。哈勃太空望遠鏡也發現了數千顆主序星,這些恒星散布在整個星雲中,並通過氣體和塵埃細絲相互連接。然而,許多這些恒星沒有被發現,因為哈勃對這些恒星周圍的塵埃不敏感。
JWST現在正在幫助天文學家揭開被塵埃包裹的恒星,並通過比斯皮策可以探測到的低10星等來尋找最年輕的恒星,並且比哈勃望遠鏡對前主序星的能力暗淡兩個星等。在紅外波長中尋找恒星形成區域使天文學家能夠發現許多不可見或在光學波長下被錯誤識別的恒星。
在接下來的幾個月裏,天文學家希望了解小麥哲倫星雲中的恒星形成過程與我們從自己那裏學到的相似或不同。他們還計劃繼續觀測該地區的原恒星。這些恒星的大小和成分都是通過吸收周圍的塵埃而增長的,所以韋伯現在發現的塵埃中有多少在恒星形成過程中幸存下來還有待觀察,最終剩下的塵埃是否足以形成岩石行星。
目前,JWST已經公布了大量新的年輕恒星,天文學家表示他們才剛剛開始。
“我們隻是觸及了這些數據的表麵,”Meixner說。“我們將回去把它推到[幾乎]褐矮星的極限,看看我們能找到什麽。
該研究也在一篇論文中進行了描述1月10日在預印本服務器arXiv上發布。

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