2022年9月8日 星期四

韋伯望遠鏡拍攝蜘蛛星雲前所未見的驚人細節

NIRCam拍攝的蜘蛛星雲拼合影像,視野寬約340光年,裡面有數以萬計從未被發現的藍色年輕恆星。Image© NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

七月才開始科學運作的韋伯望遠鏡不斷刷新我們對宇宙的視野,幾乎可以彙集成每日一圖了!這次曝光的是位於南天的恆星誕生區:蜘蛛星雲。它的正式編號為劍魚座30,其名源自星雲滿佈絲狀的塵埃,活像一隻多毛的蜘蛛。它位於161,000 光年遠的大麥哲倫星雲中,是本地群中最大、最亮的恆星誕生區,一向是天文學家研究恆星誕生的聖地,也是天文攝影愛好者的首選目標。影像中央藍色年輕疏散星團為 NGC 2070,而其最核心部分是 R136超星團,大麥哲倫星系中的星遽增區域

由於韋伯配備了高解析度的紅外觀測儀器,所以能透過濃厚的塵埃看到數以千計的年輕恆星、遙遠的背景星系以及雲氣和塵埃的詳細結構。

透過韋伯望遠鏡近紅外相機(NIRCam)的觀察,可以看出星雲中心的空洞是被藍色的大質量年輕恆星群的輻射鑿出來的。只有星雲最密集、已經被侵蝕成柱狀的區域,還能夠抵擋這些恆星強大恆星風的侵蝕。在這些塵埃柱的裡面正在形成原恆星,最終也將破繭而出。

韋伯的近紅外光譜儀(NIRSpec)拍攝到一顆非常年輕的恆星正開始清理它的四週的塵埃。天文學家們之前認為這顆恆星可能更老一些,並且已經清除了周圍的塵埃。然而NIRSpec顯示它才剛破繭而出,周圍仍包著一層塵埃雲,天文學家只有靠著韋伯紅外波段的高解析度光譜才得以揭開它的真實身世。

韋伯望遠鏡還的中紅外光儀器(MIRI)影像是用波長較長的紅外波段,呈現出截然不同的景像,因為在這個波段下,高溫恆星變得暗淡,較冷的氣體和塵埃則明亮,其中的原恆星仍在積聚質量,雖然較短波長的光被星雲中的塵埃顆粒吸收或散射而無法被探測到,但中紅外波長的光卻能穿透這些塵埃,揭露出前所未見的宇宙景象。

MIRI 拍攝的蜘蛛星雲內部細節。Image© NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team

天文學家對蜘蛛星雲特別感興趣的另一個原因是因為它與大霹靂後幾十億年後恆星形成高峰期的巨大恆星形成區域的化學組成十分類似,這個時期也被稱為「宇宙正午」(cosmic noon)。我們的銀河系沒有經歷像蜘蛛星雲這樣激烈的恆星誕生過程,化學組成也不相同,因此蜘蛛星雲對宇宙正午時代提供了絕佳的研究機會。

NASA JWST News

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