距離地球1350光年,韋伯望遠鏡中的獵戶座,讓人看到原始太陽系

天空之城 2022/09/16 檢舉 我要評論

在北方晴朗的夜空中,深空拍攝難度最低的獵戶座星云格外引人注目。

它不僅是離地球最近的星云,也是銀河系中最年輕的星云,由于它是梅西耶發現的第42個深空星云, 所以獵戶座大星云又被稱為M42,哈勃望遠鏡升空后,曾對獵戶座大星云進行過詳細的觀測,科學家甚至利用哈勃的照片把M42制成了3D模型。

韋伯望遠鏡作為哈勃望遠鏡的繼任者,其能力自然在哈勃之上,前幾次韋伯為我們帶來了許多驚艷的深空圖像,這次它又來了,目標對象就是曾被哈勃觀測過的獵戶座大星云,不過韋伯望遠鏡更高的分辨率和更靈敏的遠紅外探測器,為我們揭示了隱藏在氣體和塵埃云中的更多難以置信的細節。

獵戶座星云距離地球只有1350光年,作為離地球最近的星云,獵戶座是人們長期以來研究過最多的太空區域之一,這個氣勢磅礴的星云隸屬于更大的獵戶座分子云,在整個獵戶座的心臟位置, 而本次韋伯望遠鏡的拍攝目標則是心臟的心臟,即獵戶座星云最核心的部分,靠近恒星誕生最活躍的區域: 四合星群。

四合星群本身并不在這張圖像中,它位于右上方的畫外,但它對整張圖像內的天體都產生了影響,四合星群的光芒照亮了大片區域,不僅如此,它和周圍其他年輕而活躍的恒星共同發出了強烈的紫外線輻射,這種輻射侵蝕著周圍星際氣體和塵埃云。

雖然在這張照片中強烈的輻射已經被處理過了,但在獵戶座棒狀光子主導區中,我們仍可以看到邊緣處紫外線侵蝕的痕跡。

從左上方到右下角貫穿了一個氣墻,它就是獵戶座棒狀光子主導區,雖然名字似乎很響亮,看上去也非常壯觀,但它實際上正在被紫外線輻射蒸發其中的氣體和塵埃,它旁邊最亮的恒星是獵戶座θ2A星,屬于三合星系統獵戶座θ2的主星,它的光被周圍的塵埃反射,在它四周形成了一圈更壯麗的紅光。

由于它本就屬于宇宙中溫度最高,質量最大的O型星,再加上它內部的氫元素已經快要消耗完,正在逐漸遠離主序星階段,所以它的亮度是太陽是十萬倍,在整張圖像中異常耀眼,在北半球不受光污染的地區,用肉眼就可以直接觀察到。

俯瞰整個獵戶座星云,我們還發現了一顆年輕的恒星,它尚處于繭中, 被一個圓盤狀的塵埃云包裹,不過在附近恒星強烈輻射場的影響下,這個圓盤結構維持不了太久就會被蒸發或輻射掉。

我們還可以看到在圖像的右下角有一些薄而曲折的細絲,它們是星云內流動的氣體,主要成分是一些碳氫化合物和分子氫氣,會在塵埃和氣體云的更深處促進新一代恒星的誕生。

雖然獵戶座星云距離我們很遠,跟地球也沒太大關系,但它現在所發生的一切都曾是太陽系所發生過的。

大約在46億年前,現在太陽系的位置還空空如也,沒有八大行星也沒有太陽,只有一個范圍達數光年的氫分子云, 就像現在縮小版的獵戶座星云一樣,隨后這片氫分子云附近發生了一些情況,造成了引力擾動,科學家猜測可能是附近超新星爆炸的震波。

不管是什麼,它都導致了氫分子云的密度增高,最終重力克服了氣體的膨脹壓力,開始向內坍縮。

坍縮時遵守角動量守恒原理,分子云轉動得越來越快,中心聚集了越來越多的物質,密度也越來越大,每一個粒子在重力的影響下都精準地落在中心區域,這里的溫度開始快速上升,成為比周圍環繞的盤面熱得多的區域。

收縮的星云越轉越快,并逐漸變得扁平, 這時它就變成了原行星盤,中心則是高溫高密度的原恒星。

此時的太陽就像圖像里那個被繭包裹著的年輕恒星,我們已經無法穿越回46億年前看看太陽究竟是怎樣誕生的, 但通過觀察獵戶座星云中恒星的誕生過程,就也間接的看到了太陽當時的樣子。

而我們能一睹這些奇觀,都要歸功于韋伯望遠鏡的紅外探測器。

獵戶座星云充斥著大量星際氣體和塵埃,而恒星誕生的地方恰好就在這些遮擋物后面。哈勃望遠鏡和其他望遠鏡基本上無法看穿這些區域,在其他星云也是同樣的情況。

而韋伯望遠鏡攜帶了中紅外儀器NIRCam,它可以探測到隱藏在塵埃后面的物體發出的紅外光,從而揭開恒星形成區域的神秘面紗。

可以說韋伯望遠鏡打開了一個我們從未見過的新世界,而對于新世界的探尋,我們也才剛剛開始。

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