令人難以置信的圖像揭示了宇宙沙漏在太空中閃閃發(fā)光

年輕的明星就像年輕的孩子。他們的能量往往不守規(guī)矩,可以無序地表達自己。

在這張令人難以置信的圖像中,我們可以看到大約 650 光年外的兩顆年輕恒星不受限制的能量,因為它們的高能噴流形成了一個獨特的沙漏形狀,里面有氣體和塵埃的團塊和漩渦。

年輕的恒星通過吞噬附近的氣體和塵埃而生長。隨著時間的推移,它們會變得非常巨大。我們所知道的最大質(zhì)量恒星有高達 200 個太陽質(zhì)量。但物質(zhì)的流動不是一條單行道。相反,年輕的原恒星用強大的噴流將一些物質(zhì)拋回太空。

在這張圖片中,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測到了所謂的林茲 483 (L483)。Lynds 483 是一團由氣體和塵埃組成的濃密云,新恒星正在這里形成。兩顆年輕的原恒星隱藏在 L483 的中心。

在這張照片中,星星很小,但它們就在那里,它們通過塑造周圍的環(huán)境來讓人們知道它們的存在:

JWST 是有史以來部署的最大、最強大的太空望遠鏡。它比以前的任何紅外望遠鏡都能看到更遠的紅外線,并且具有極高的分辨率。這意味著,當(dāng)它指向其他望遠鏡已經(jīng)觀察到的物體時,它會揭示更多細節(jié)。Lynds 483 就是這種情況。

L483 具有濃密的氣體和塵埃云,這些云是可見光下觀察的障礙。JWST 的設(shè)計和制造就是為了觀察這樣的目標(biāo)。

看起來像雙火焰的東西被稱為林德斯 483 (L483),是從中心兩顆積極形成的恒星噴出的。星星本身隱藏在一個微小的、不透明的塵埃盤中,這個塵埃盤適合一個像素。這是迄今為止 L483 最詳細的圖像,由詹姆斯韋伯太空望遠鏡以高分辨率近紅外光提供。(美國宇航局、歐洲航天局、CSA、STScI)

所有的恒星,包括像L483中的原恒星,都會旋轉(zhuǎn)。當(dāng)它們將氣體和塵埃吸向自身時,物質(zhì)會在恒星周圍形成一個旋轉(zhuǎn)的吸積盤。然而,并不是這個星際盤中的所有物質(zhì)都成為恒星的一部分。相反,其中一些在強大的磁場的幫助下被輸送到磁極。強原恒星噴流從星際兩極出來,速度達到每秒幾百公里。

噴流是間歇性的,而不是連續(xù)的,因為年輕的恒星間歇性地吸積物質(zhì)。數(shù)萬年來,它們一直在以緊密的噴流和較慢的流出方式排放物質(zhì)。當(dāng)最近的射流撞擊先前噴射的物質(zhì)時,不同的速度和氣體密度會產(chǎn)生塊狀和漩渦。

這些沙漏狀的氣體云富含化學(xué)成分,隨著時間的推移,化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生甲醇、二氧化碳和其他有機分子。一個2019 年論文說這些反應(yīng)主要發(fā)生在熱的 Corino,即年輕恒星周圍最熱的最內(nèi)部區(qū)域。

該論文指出,在“外部下落旋轉(zhuǎn)包絡(luò)線和離心屏障之間的過渡區(qū)域,即下落材料的動能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)能的半徑”中也發(fā)現(xiàn)了復(fù)雜的有機分子 (COM)。這是離心力變得足夠強以抵消重力向內(nèi)拉力的地方。

負責(zé)所有這些視覺混亂和化學(xué)活動的兩顆原恒星位于沙漏形狀的正中心,位于不透明的厚塵埃帶中。這個圓盤的上方和下方是橙色的星光錐體,透過較薄的塵??梢钥吹?。

還有一對與視錐成 90 度的暗視錐。這不是空白的黑暗;它是一對截然相反的厚塵埃區(qū)域。幾乎沒有光線穿透這些塵埃,盡管即使在這里,JWST 的力量也是顯而易見的。它能夠發(fā)現(xiàn) L483 以外的昏暗但可見的背景恒星。

在圖像的右上方,一個突出的橙色弧線標(biāo)記了激波前沿的位置,噴流中流出的氣體和塵埃撞擊到星際介質(zhì)中的致密區(qū)域。

就在那下面,橙色與粉紅色相遇的地方,JWST 令人難以置信的力量揭示了 L483 中以前從未見過的細節(jié)。這種細而脆弱的細絲纏結(jié)模式以前從未見過,這個凌亂的區(qū)域仍然需要解釋。

與上部相比,圖像下部的氣體和塵埃似乎更厚。這新聞稿展示圖像敦促我們“放大以查找微小的淺紫色柱子”。

此放大圖像顯示了 L483 的下半部分。微小的淺紫色柱子朝向原恒星噴流。之所以形成這些柱子,是因為這里的氣體和塵埃非常密集,以至于它們不容易被吹走。(美國宇航局、歐洲航天局、CSA、STScI)

JWST 回答了天文學(xué)家的一些現(xiàn)有問題并提出了新問題。然而,關(guān)于 L483 的很多事情仍然需要解釋。它的形狀部分對稱,部分不對稱。天文學(xué)家將共同努力拼湊出這個天體的歷史,計算恒星噴出的物質(zhì)量,并確定產(chǎn)生了哪些化學(xué)物質(zhì)以及數(shù)量。

L483 中的原恒星非常年輕,在數(shù)百萬年內(nèi)不會成為主序星。當(dāng)它們最終開始聚變生活時,它們的質(zhì)量將與太陽相似。到那時,將不會有氣體和塵埃的沙漏,也不會有噴流。這些噴流將把該地區(qū)掃得干干凈凈,并將停止排放。

然而,一些氣體和塵埃將保留在恒星周圍的星際盤中。行星可能會在這些盤中形成,但僅限于遙遠的將來。

在那個時間點,JWST 將只被模糊地記住,如果有的話。想象一下,如果人類以某種方式存活那么久,我們將擁有什么樣的望遠鏡。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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