NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦布空间望远镜捕捉到了NGC 7129的红外细节图像。这是一个距离地球约3300光年的恒星孕育地。图像揭示了此前被尘埃遮挡的恒星,以及空腔、弓形激波和其他湍动环境的迹象。在这里,年轻恒星正积极重塑周围的云气。

NGC 7129并不是一片由新形成恒星组成的均匀区域。这里包含处于不同演化阶段的天体,从相对成熟的前主序星,到仍隐藏在致密物质中的更年轻原恒星。这种混合状态让天文学家能够观察恒星诞生如何随时间改变分子云:外流和辐射可以在一些区域驱散气体,同时在另一些区域压缩气体,从而创造有利于进一步形成恒星的条件。

红外视觉穿透云层

韦布在红外光下观测了这一区域。红外光能够穿过会散射或吸收其他波长光线的致密物质。这一能力对于恒星孕育地尤其有用,因为尘埃和气体会遮挡许多天文学家希望研究的天体。

最终获得的图像展示了一批处于多个演化阶段的年轻恒星。质量更大的恒星比质量较小的恒星形成和演化得更快,因此一个恒星孕育地中可能同时存在已经大幅改变周围环境的天体,以及仍嵌在尘埃团块中的更年轻天体。

图像中心是LkH(alpha) 234,这是该区域最明亮的中心恒星,也是图像中最显著衍射图样的来源。ESA称,它是一颗前主序星,质量估计约为太阳的5至8倍。这类恒星基本已经完成聚集质量的过程,正在引力作用下收缩,温度也因此升高。预计LkH(alpha) 234最终将开始在核心融合氢,就像太阳一样。

年轻恒星雕刻出的空腔

图像中最清晰的结构之一位于LkH(alpha) 234左侧:一个跨度约3.5光年的金色空腔。它记录了这颗恒星对周围环境的影响。恒星生命早期阶段产生的外流冲入致密分子云,雕刻出其中的结构;恒星光线和这些外流则使气体获得能量并发光。

外流是恒星早期演化中常见的现象。从年轻恒星向外运动的物质会冲入周围云气,打开通道并形成空腔。在NGC 7129中,ESA表示,这种活动已经吹散了一部分氢气。但并非所有气体都会就此流失。相当一部分气体受到压缩,而这一过程可能帮助形成适合额外恒星诞生的条件。

空腔内部可以看到几颗年轻恒星。与中心恒星一样,其中一些是前主序星,并且会产生自身的恒星风。附近的弓形激波勾勒出恒星风与高能气体相撞并冲入其中的位置。这些弯曲结构是运动和压力的直观证据:来自年轻恒星的物质与周围环境相遇,形成受压缩的边界。

恒星活动改变云层化学性质的区域

中心恒星及其隐藏在云中的邻近天体创造了一个高温环境,并向较冷、密度更高的分子气体施加压力。两者之间的边界被称为光解离区。在这一区域,氢分子会分解成单个原子。

这一过程并不只是视觉上的细节。云层中的加热、冷却和化学变化会影响其演化方式。在NGC 7129中,这群年轻恒星正逐渐侵蚀周围的分子环境。ESA表示,这一场景让人们得以了解这些云层在数百万年间如何变化,因为恒星辐射和外流会改变孕育恒星的物质。

因此,这幅图像在同一环境中同时捕捉到了破坏与创造。气体正从一些区域被清除,但压缩和环境变化也可能影响后续的恒星形成。这些效应之间的平衡,正是恒星孕育地成为理解星团形成与演化的重要实验室的原因之一。

更年轻、遮蔽更严重的恒星群体

中心恒星右侧的区域展现了另一番景象。这里呈现为团块状的红色物质,隐藏着比左侧群体更年轻的天体。这些是原恒星,处于恒星演化的更早阶段,仍嵌在形成它们的致密物质中。

图像两侧的对比使NGC 7129极具研究价值。一侧的恒星已经清理出巨大的空腔,并产生形成弓形激波的恒星风;另一侧的尘埃物质仍然遮挡着更年轻的恒星天体。韦布的红外灵敏度使这两个阶段能够在一次观测中同时呈现。

望远镜无法在一幅图像中展示一颗恒星的完整生命历程,但它可以把这一历程中的不同阶段放置在同一片宇宙景观中。观测者可以将已经暴露、演化程度更高的年轻恒星,与包含原恒星的红色遮蔽区域进行比较,再把它们周围的结构与正在改变云层的过程联系起来。

活跃恒星形成的肖像

韦布的新图像提醒人们,恒星孕育地是充满活力的环境。它们受到引力、辐射、恒星风和外流的塑造,而不是被动等待恒星出现的云团。LkH(alpha) 234及其邻近天体已经在改变NGC 7129,而附近隐藏的原恒星则代表着同一更广泛过程的早期阶段。

通过红外光穿透尘埃,韦布异常清晰地展现了这种相互作用。图像显示,这一区域的年轻恒星正在照亮、挖掘并从化学层面改变周围环境,同时致密的物质团块仍保存着恒星诞生下一阶段的迹象。

本文依据esa.int的报道编译。阅读原文。

Originally published on esa.int