詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)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 _太空

NGC 346，這張圖片來(lái)自美國(guó)宇航局的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡近紅外相機(jī)（NIRCam），是一個(gè)動(dòng)態(tài)的星團(tuán)，位于20萬(wàn)光年外的星云內(nèi) 。（圖片來(lái)源：科學(xué)：NASA，ESA ， CSA，Olivia C. Jones（英國(guó)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））
據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（作者：沙爾米拉·庫(kù)圖努爾）：詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST，或韋伯）產(chǎn)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(wàn)光年的小麥哲倫星云是一個(gè)衛(wèi)星星系，也是銀河系最近的鄰居之一，以缺乏比氫和氦重的金屬而聞名。
銀河系中這些金屬的水平反映了一個(gè)獨(dú)特的附近環(huán)境，可以研究宇宙早期歷史期間星系的樣子，當(dāng)時(shí)它只有兩三十億年的歷史，恒星形成處于頂峰。盡管過(guò)去有各種望遠(yuǎn)鏡任務(wù)研究了小麥哲倫星云，但仍有許多東西有待了解。
現(xiàn)在，由于韋伯的高分辨率成像，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過(guò)33，000顆嵌入NGC 346星云中的年輕恒星， NGC 346星云是銀河系最亮，最大的恒星形成區(qū)域。
“這是在田野上找到這些東西的幾分鐘，”大學(xué)空間研究協(xié)會(huì)的天文學(xué)家，該研究的作者之一瑪格麗特邁克斯納說(shuō) 。“這就是詹姆斯韋伯的強(qiáng)大之處。
Meixner周三（1月11日）在西雅圖舉行的第241屆美國(guó)天文學(xué)會(huì)會(huì)議上分享了使用韋伯的NGC 346的早期成像結(jié)果。

這張由韋伯的近紅外相機(jī)（NIRCam）拍攝的星團(tuán)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(lái)源：科學(xué)：NASA，ESA，CSA ， Olivia C. Jones（英國(guó)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(chuàng)造時(shí)形成的，一旦它們的形成過(guò)程停止，它就會(huì)在它們之間的空間——星際介質(zhì)——中盤(pán)旋。作為這些過(guò)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(xué)家認(rèn)為碳，氧和鐵等重元素 - 所有這些都在小麥哲倫星云中濃度較低 - 是形成類(lèi)地行星最終實(shí)現(xiàn)的塵埃所必需的。
因此，當(dāng)天文學(xué)家使用韋伯強(qiáng)大的近紅外相機(jī)（NIRCam）儀器研究NGC 347時(shí)，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)星際介質(zhì)中的“氣體和塵埃帶” 。這一發(fā)現(xiàn)是早期的證據(jù)，證明盡管金屬含量低，但NGC 347是塵土飛揚(yáng)的，并且具有形成巖石行星系統(tǒng)所需的構(gòu)建塊。
使用韋伯的六個(gè)NIRCam過(guò)濾器，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了超過(guò)33，000個(gè)他們稱(chēng)之為“IR [紅外線(xiàn)]過(guò)剩”的來(lái)源。在質(zhì)量低的恒星中，周?chē)槠P(pán)中的塵埃吸收星光并以紅外波長(zhǎng)重新發(fā)射星光。因此，當(dāng)天文學(xué)家探測(cè)到紅外輻射時(shí)，通常意味著他們已經(jīng)探測(cè)到塵埃。
“我們很高興看到這些東西周?chē)幕覊m，”Meixner在新聞發(fā)布會(huì)上告訴采訪(fǎng)人員。
望遠(yuǎn)鏡任務(wù)過(guò)去曾研究過(guò)NGC 346，但這是天文學(xué)家第一次對(duì)塵埃進(jìn)行成像。例如，現(xiàn)已退役的斯皮策飛船在同一區(qū)域發(fā)現(xiàn)了87顆大質(zhì)量的年輕恒星，但它不夠強(qiáng)大，無(wú)法識(shí)別較小的恒星。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡也發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆主序星，這些恒星散布在整個(gè)星云中，并通過(guò)氣體和塵埃細(xì)絲相互連接。然而，許多這些恒星沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，因?yàn)楣獙?duì)這些恒星周?chē)膲m埃不敏感。
JWST現(xiàn)在正在幫助天文學(xué)家揭開(kāi)被塵埃包裹的恒星，并通過(guò)比斯皮策可以探測(cè)到的低10星等來(lái)尋找最年輕的恒星，并且比哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)前主序星的能力暗淡兩個(gè)星等。在紅外波長(zhǎng)中尋找恒星形成區(qū)域使天文學(xué)家能夠發(fā)現(xiàn)許多不可見(jiàn)或在光學(xué)波長(zhǎng)下被錯(cuò)誤識(shí)別的恒星。
在接下來(lái)的幾個(gè)月里，天文學(xué)家希望了解小麥哲倫星云中的恒星形成過(guò)程與我們從自己那里學(xué)到的相似或不同。他們還計(jì)劃繼續(xù)觀(guān)測(cè)該地區(qū)的原恒星。這些恒星的大小和成分都是通過(guò)吸收周?chē)膲m埃而增長(zhǎng)的，所以韋伯現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的塵埃中有多少在恒星形成過(guò)程中幸存下來(lái)還有待觀(guān)察，最終剩下的塵埃是否足以形成巖石行星。
目前， JWST已經(jīng)公布了大量新的年輕恒星，天文學(xué)家表示他們才剛剛開(kāi)始。
“我們只是觸及了這些數(shù)據(jù)的表面，”Meixner說(shuō) 。“我們將回去把它推到[幾乎]褐矮星的極限，看看我們能找到什么。
該研究也在一篇論文中進(jìn)行了描述1月10日在預(yù)印本服務(wù)器arXiv上發(fā)布。