美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡揭示附近星系中錯綜復(fù)雜的氣體和塵埃網(wǎng)絡(luò)
0
美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的新圖像讓科學(xué)家們首次看到了附近星系的精細(xì)結(jié)構(gòu)的高分辨率，以及年輕恒星的宇航形成如何影響這些結(jié)構(gòu)。NGC 1433是局詹鏡揭近星一個棒旋星系，有一個特別明亮的韋伯望遠(yuǎn)網(wǎng)絡(luò)核心，周圍環(huán)繞著雙星形成的太空體和環(huán)。在韋伯的示附紅外圖像中，科學(xué)家們第一次可以看到正在形成的系中恒星向周圍環(huán)境釋放能量的洞穴狀氣泡。在NGC 1433的錯綜塵埃圖像中，藍(lán)色、復(fù)雜綠色和紅色被分配給韋伯的美國姆7.7、10和11.3以及21微米的宇航MIRI數(shù)據(jù)(分別為F770W、F1000W和F1130W以及F2100W)。局詹鏡揭近星Credits: NASA,韋伯望遠(yuǎn)網(wǎng)絡(luò) ESA, CSA, and J. Lee (NOIRLab). Image processing: A. Pagan (STScI)
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局：研究人員使用美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡首次以前所未有的紅外波長分辨率觀察附近星系中的恒星形成、氣體和塵埃。太空體和這些數(shù)據(jù)已經(jīng)初步收集了21篇研究論文，示附這些論文提供了關(guān)于我們宇宙中一些最小尺度的過程——恒星形成的開始——如何影響我們宇宙中最大物體——星系——的演化的新見解。
在韋伯第一年的科學(xué)行動中，最大規(guī)模的鄰近星系調(diào)查是由鄰近星系高角度分辨率物理學(xué)(PHANGS)合作進(jìn)行的，涉及來自全球的100多名研究人員。韋伯的觀察是由李秀媛領(lǐng)導(dǎo)的，他是國家科學(xué)基金會NOIRLab雙子座天文臺的首席科學(xué)家，也是圖森亞利桑那大學(xué)的附屬天文學(xué)家。
該團(tuán)隊正在研究19個螺旋星系的不同樣本，在韋伯最初幾個月的科學(xué)行動中，已經(jīng)對其中五個目標(biāo)進(jìn)行了觀察——M74、NGC 7496、IC 5332、NGC 1365和NGC 1433。結(jié)果已經(jīng)讓天文學(xué)家震驚了。
馬里蘭州巴爾的摩市約翰霍普金斯大學(xué)的研究小組成員大衛(wèi)·希爾克說:“我們看到的精細(xì)結(jié)構(gòu)的清晰度的確讓我們大吃一驚?！薄?br>“我們正直接看到年輕恒星形成的能量如何影響它們周圍的氣體，這太不可思議了，”加拿大阿爾伯塔大學(xué)的團(tuán)隊成員埃里克·羅索洛夫斯基說。
在這張來自MIRI的照片中，NGC 7496的旋臂充滿了相互重疊的海綿狀氣泡和外殼。這些細(xì)絲和空腔是年輕恒星釋放能量的證據(jù)，在某些情況下，還會吹出它們周圍星際介質(zhì)的氣體和塵埃。在這張NGC 7496的圖像中，藍(lán)色、綠色和紅色被分配給韋伯的7.7、10、11.3和21微米的MIRI數(shù)據(jù)(分別為F770W、F1000W和F1130W以及F2100W)。Credits: NASA, ESA, CSA, and J. Lee (NOIRLab). Image processing: A. Pagan (STScI)
來自韋伯中紅外儀器(MIRI)的圖像揭示了這些星系中高度結(jié)構(gòu)化特征網(wǎng)絡(luò)的存在——熾熱的塵埃空洞和排列在旋臂上的巨大海綿狀氣泡。在觀察到的附近星系的一些區(qū)域，這個特征網(wǎng)似乎是由年輕恒星釋放能量的單獨(dú)和重疊的殼層和氣泡構(gòu)成的。
“在哈勃成像中完全黑暗的區(qū)域在這些新的紅外圖像中以精致的細(xì)節(jié)照亮，使我們能夠研究星際介質(zhì)中的塵埃如何吸收來自形成恒星的光，并將其發(fā)射回紅外線，照亮了復(fù)雜的氣體和塵埃網(wǎng)絡(luò)，”加州大學(xué)圣地亞哥分校的團(tuán)隊成員卡琳·桑德斯特羅姆說。
研究這些結(jié)構(gòu)所需的高分辨率成像長期以來一直避開天文學(xué)家——直到韋伯出現(xiàn)。
俄亥俄州立大學(xué)的團(tuán)隊成員Adam Leroy補(bǔ)充說:“PHANGS團(tuán)隊花了數(shù)年時間，使用美國宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡、阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列和甚大望遠(yuǎn)鏡的多單元光譜探測器，在光學(xué)、無線電和紫外線波長下觀察這些星系。”“但是，恒星生命周期的最早期階段仍然看不到，因為這個過程隱藏在氣體和塵埃云中?！?br>韋伯強(qiáng)大的紅外能力可以穿透塵埃，將缺失的拼圖拼起來。
例如，MIRI (7.7和11.3微米)和韋伯的近紅外相機(jī)(3.3微米)可觀測到的特定波長對多環(huán)芳烴的發(fā)射很敏感，多環(huán)芳烴在恒星和行星的形成中起著關(guān)鍵作用。這些分子是韋伯在PHANGS計劃的第一次觀察中發(fā)現(xiàn)的。
在最細(xì)微的尺度上研究這些相互作用，有助于深入了解星系如何隨時間演變的更大圖景。
在NGC 1365的MIRI觀測中，星際介質(zhì)中的塵埃和氣體團(tuán)塊吸收了形成中的恒星發(fā)出的光，并以紅外線將其發(fā)射出去，照亮了一個由海綿狀氣泡和絲狀外殼組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，這些氣泡和絲狀外殼受到年輕恒星向星系旋臂釋放能量的影響。在這張NGC 1356的圖像中，藍(lán)色、綠色和紅色被分配給韋伯的7.7、10、11.3和21微米的MIRI數(shù)據(jù)(分別為F770W、F1000W和F1130W以及F2100W)。Credits: NASA, ESA, CSA, and J. Lee (NOIRLab). Image processing: A. Pagan (STScI)
“因為這些觀測是所謂的財政部項目的一部分，所以公眾可以在地球上觀察和接收到它們，”德國海德堡馬克斯·普朗克天文研究所的伊娃·辛納勒說，她是PHANGS合作組織的領(lǐng)導(dǎo)人。
PHANGS團(tuán)隊將致力于創(chuàng)建和發(fā)布數(shù)據(jù)集，將Webb的數(shù)據(jù)與之前從其他天文臺獲得的每個互補(bǔ)數(shù)據(jù)集相匹配，以幫助更廣泛的天文社區(qū)加速發(fā)現(xiàn)。
“由于望遠(yuǎn)鏡的分辨率，我們第一次可以對恒星的形成進(jìn)行全面的普查，并對本星系群以外的附近星系中的星際介質(zhì)泡結(jié)構(gòu)進(jìn)行盤點(diǎn)，”Lee說?！澳谴纹詹閷椭覀兞私夂阈堑男纬杉捌浞答伻绾卧谛请H介質(zhì)上留下印記，然后產(chǎn)生下一代恒星，或者它如何實(shí)際上阻礙下一代恒星的形成。”
PHANGS團(tuán)隊的這項研究是一般觀察者項目2107的一部分。該團(tuán)隊的初步發(fā)現(xiàn)包括21項單獨(dú)的研究，最近發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報》的一期?？稀?br>詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是世界上首屈一指的太空科學(xué)天文臺。韋伯將解開我們太陽系的謎團(tuán)，探索其他恒星周圍的遙遠(yuǎn)世界，探索我們宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及我們在其中的位置。Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和CSA(加拿大航天局)領(lǐng)導(dǎo)的一項國際計劃。
Media Contacts:
Laura BetzNASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.laura.e.betz@nasa.gov
Christine Pulliam / Hannah BraunSpace Telescope Science Institute, Baltimore, Md.cpulliam@stsci.edu / hbraun@stsci.edu