研究人員從詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡JWST數(shù)據(jù)中捕捉到恒星形成的早期階段 _太空

由于詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡能夠穿透塵埃和氣體云的面紗，研究人員首次在遙遠(yuǎn)的螺旋星系內(nèi)部看到恒星是如何形成的，以及它們是如何隨時(shí)間變化的。Credit: NASA/Space Telescope Science Institute
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Adrianna MacPherson, University of Alberta）：由于詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的強(qiáng)大功能，一組研究人員首次能夠看到遙遠(yuǎn)的螺旋星系內(nèi)部，研究它們是如何形成的，以及它們是如何隨時(shí)間變化的。
物理學(xué)系教授埃里克·羅索洛夫斯基（Erik Rosolowsky）說：“我們正在研究19個(gè)與我們自己星系最接近的星系。在我們自己的星系中，我們無法做出很多這些發(fā)現(xiàn) ，因?yàn)槲覀儽焕г谄渲?。” 。
與以前的觀測工具不同，望遠(yuǎn)鏡的中紅外儀器可以穿透塵埃和氣體云，提供有關(guān)這些星系中恒星如何形成以及它們?nèi)绾窝莼年P(guān)鍵信息。
Rosolowsky說：“這是一種波長更長的光，它比我們用眼睛看到的光更冷。” 。
“紅外光是追蹤寒冷遙遠(yuǎn)宇宙的關(guān)鍵。”
到目前為止，該望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)從19個(gè)星系中的15個(gè)星系中捕獲了數(shù)據(jù) 。Rosolowsky和該論文的主要作者、博士生Hamid Hassani研究了塵埃顆粒發(fā)出的不同波長的紅外光，以幫助對他們所看到的東西進(jìn)行分類，例如圖像是否顯示了規(guī)則恒星、大質(zhì)量恒星形成復(fù)合體或背景星系。
Hassani解釋道：“在21微米（用于收集圖像的紅外波長）的情況下，如果你觀察一個(gè)星系，你會(huì)看到所有的塵埃顆粒都被來自恒星的光加熱。” 。
從收集到的圖像中，他們能夠確定恒星的年齡。Rosolowsky說，他們發(fā)現(xiàn)他們正在觀察年輕的恒星，這些恒星“幾乎是瞬間爆發(fā)到現(xiàn)場的，比許多模型預(yù)測的要快得多。” 。
Hassani說：“這些（恒星）種群的年齡非常年輕。它們真的剛剛開始產(chǎn)生新的恒星，它們在恒星的形成過程中非常活躍。” 。
研究人員還發(fā)現(xiàn) ，一個(gè)區(qū)域內(nèi)恒星的質(zhì)量與它們的亮度有密切關(guān)系。羅斯洛夫斯基說：“事實(shí)證明，這是一種尋找高質(zhì)量恒星的絕妙方法。” 。
羅斯洛夫斯基將高質(zhì)量恒星稱為“搖滾星” ，因?yàn)椤八鼈兓畹煤芸欤赖煤苣贻p，它們確實(shí)塑造了周圍的星系。”他解釋說，當(dāng)它們形成時(shí)，會(huì)釋放出大量的太陽風(fēng)和氣泡，這會(huì)阻止特定區(qū)域的恒星形成，同時(shí)也會(huì)攪動(dòng)星系，引發(fā)其他區(qū)域的恒星生成。
Rosolowsky說：“我們發(fā)現(xiàn) ，這實(shí)際上是星系長期生存的關(guān)鍵，這種泡沫狀的泡沫，因?yàn)樗梢苑乐剐窍颠^快地消耗燃料。” 。
Hassani補(bǔ)充道，這是一個(gè)復(fù)雜的過程，每一顆新恒星的形成都在星系隨時(shí)間變化的過程中發(fā)揮著更大的作用。
“如果你有一顆恒星形成，那么這個(gè)星系仍然是活躍的。你有大量的塵埃和氣體，以及來自這個(gè)星系的所有這些排放物，它們會(huì)觸發(fā)下一代大質(zhì)量恒星的形成，并保持這個(gè)星系的活力。”
科學(xué)家們記錄這些過程的圖像越多，就越能更好地推斷出遙遠(yuǎn)星系中發(fā)生的事情，這些星系與我們自己的星系有相似之處。Rosolowsky和Hassani希望通過使用盡可能多的方法拍攝圖像來創(chuàng)建Rosolowski所稱的“星系圖譜”，而不是只觀察一個(gè)星系的深度。
Rosolowsky說：“通過收集所有這些數(shù)據(jù)，在創(chuàng)建這個(gè)偉大的圖集時(shí) ，我們將能夠找出一個(gè)星系的特殊之處，而不是形成整個(gè)星系的統(tǒng)一主題。” 。
他們的論文是21篇研究論文中的一篇，這篇論文是在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》的一期特別焦點(diǎn)期刊上發(fā)表的，是關(guān)于“附近星系高角分辨率物理學(xué)”（PHANGS）合作的初步發(fā)現(xiàn)的。