韦伯太空望远镜揭示了标志性的马头星云的隐藏层
2024-10-15 16:02

韦伯太空望远镜揭示了标志性的马头星云的隐藏层

  

  

  这张来自美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的马头星云图像聚焦于马的“鬃毛”的一部分,大约0.8光年宽。这张照片是用韦伯的近红外相机拍摄的。在图像底部呈现蓝色的空灵云充满了各种各样的物质,包括氢、甲烷和水冰。延伸到主星云上方的红色缕缕代表氢原子和分子氢。在这个区域,被称为光解区,来自附近年轻的大质量恒星的紫外线在完全电离的气体和下方的星云之间创造了一个几乎中性的、温暖的气体和尘埃区域。与韦伯拍摄的许多照片一样,遥远的星系点缀在背景中。该图像由波长为1.4微米和2.5微米(蓝色),3.0微米和3.23微米(青色),3.35微米(绿色),4.3微米(黄色)和4.7微米和4.05微米(红色)的光组成。来源:NASA, ESA, CSA, Karl Misselt(亚利桑那大学),Alain Abergel (IAS, CNRS)

  美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜最新拍摄的红外图像显示,马头星云正跃过宇宙舞台。韦伯的近红外相机(NIRCam)和中红外仪器(MIRI)对马的“鬃毛”进行了极端的特写,展示了一个动态区域,从星云内大部分中性的温暖气体和尘埃区域(蓝色表示)过渡到周围的高温区域氮化气体(红色)。韦伯的观测将允许天文学科学家们将研究星云中的尘埃如何阻挡和发光,并更好地了解星云的形状。

  这张图片展示了我们天空中最独特的物体之一马头星云的三个视图。第一张图片(左)发布于2023年11月,展示了欧洲航天局欧几里得望远镜在可见光下看到的马头星云。第二张图片(中间)显示了美国宇航局哈勃太空望远镜在近红外光下的马头星云视图,这是2013年哈勃太空望远镜23周年纪念图片。这张照片揭示了一个美丽而精致的结构,通常被尘埃遮蔽。第三张图(右)是美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外相机(NIRCam)仪器拍摄的马头星云的新视图。来源:NASA, ESA, CSA, Karl Misselt(亚利桑那大学),Alain Abergel (IAS, CNRS), Mahdi Zamani欧几里得联盟,哈勃遗产项目(STScI, AURA)

  美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到了迄今为止最清晰的红外图像,这是我们天空中最独特的物体之一——马头星云的放大部分。这些观测以全新的视角展示了“马鬃”的顶部或这个标志性星云的边缘,以前所未有的空间分辨率捕捉了该地区的复杂性。

  韦伯的新图像显示了猎户座(猎人)的部分天空,位于被称为猎户座B分子云的密集区域的西侧。从尘埃和气体的湍流波中升起的是马头星云,也被称为巴纳德33,它位于大约1300光年之外。

  这个星云是由一个坍缩的星际物质云形成的,它之所以发光是因为它被附近的一颗热恒星照亮了。马头星云周围的气体云已经消散,但突出的柱子是由厚厚的材料团块组成的,因此更难被侵蚀。天文学家估计,马头星系在解体之前还剩下大约500万年的时间。韦伯的新视野聚焦于星云独特的尘埃和气体结构顶部的照亮边缘。

  马头星云是一个著名的光解区,简称PDR。在这样一个区域,来自年轻的大质量恒星的紫外线(UV)在大质量恒星周围完全电离的气体和它们诞生的云层之间创造了一个主要是中性的、温暖的气体和尘埃区域。这种紫外线辐射强烈地影响这些地区的化学成分,并作为一个重要的热源。

  这张来自美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的马头星云图像聚焦于马的“鬃毛”的一部分。这张照片是用韦伯的中红外仪器拍摄的。中红外光捕捉到一些物质的发光,比如尘土硅酸盐和被称为多环芳烃的煤烟状分子。来源:NASA, ESA, CSA, Karl Misselt(亚利桑那大学),Alain Abergel (IAS, CNRS)

  这些区域发生在星际气体密度大到足以保持大部分中性的地方,但密度又不足以阻止来自大质量恒星的紫外线的穿透。从这些pdr发出的光提供了一个独特的工具来研究驱动我们银河系星际物质进化的物理和化学过程,以及从早期活跃的恒星形成到现在的整个宇宙。

  由于马头星云的邻近和接近边缘的几何形状,它是天文学家研究PDRs物理结构、气体和尘埃在各自环境中的分子演化以及它们之间过渡区域的理想目标。它被认为是天空中研究辐射如何与星际物质相互作用的最佳区域之一。

  多亏了韦伯的MIRI和NIRCam仪器,一个国际天文学家团队首次揭示了马头星系边缘被照亮的小规模结构。当紫外光蒸发尘埃云时,尘埃颗粒被带离尘埃云,被加热的气体带走。韦伯已经探测到一个追踪这一运动的薄特征网络。这些观测还使天文学家能够研究尘埃是如何阻挡和发光的,并更好地了解星云的多维形状。

  接下来,天文学家打算研究已经获得的光谱数据,以深入了解在整个星云中观测到的物质的物理和化学性质的演变。

  这些观测是为韦伯GTO 1192项目拍摄的,结果发表在4月29日的《天文学与天体物理学》上。

  参考文献:“JWST对马头光子主导区域的观测。多波段近红外和中红外成像的第一个结果”,作者:A. Abergel, K. Misselt, K.D. Gordon, A. Noriega-Crespo, P. Guillard, D. Van De Putte, A.N. Witt, N. Ysard, M. Baes, H. Beuther, P. Bouchet, B.R. Brandl, M. Elyajouri, O. Kannavou, S. Kendrew, P. Klassen和B. Trahin, 2024年4月22日,《天文学与天体物理学》。0004 - 6361/202449198 DOI: 10.1051 /

  詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯正在解开我们太阳系的谜团,放眼其他恒星周围的遥远世界,探索宇宙的神秘结构和起源,以及我们在其中的位置。韦伯是一个国际化的人美国国家航空航天局(NASA)及其合作伙伴欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(Canadian Space Agency)共同领导了这一项目。

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