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1.7万光年之外,SOFIA拍到了一场恒星形成之初的“宇宙星光秀”

原标题:1.7万光年之外,SOFIA拍到了一场恒星形成之初的“宇宙星光秀”

自大质量恒星(massive star,比我们的太阳还要大上好几倍)诞生之际,它们便会放射出炽热明亮的光芒,直到最终爆炸形成超新星(supernova)。在这期间,它们释放的能量如此巨大,甚至能影响到星系的演化。但是,不同于像太阳一样的恒星,天文学家对这些巨大恒星的形成之谜知之甚少。

“像这样的大质量恒星在所有恒星之中占比不到百分之一,但它们却能对其他恒星的形成造成影响。”吉姆•德•布伊泽(Jim De Buizer)说道,他是索菲亚平流层红外天文台(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy,SOFIA)科学中心高校空间研究协会(Universities Space Research Association,USRA)的高级科学家。“像我们的太阳这样的恒星,它们在形成之初更加安静和低调,并且由于它们数量如此之多,我们对它们的起源特性也就了解得更为彻底。”

为了了解更多信息,研究人员用索菲亚平流层红外天文台SOFIA来研究一团名为W51的巨大天体云。W51位于距离我们约17000光年之外的地方,主要的构成物质为氢气,是一个罕见的巨大恒星形成之处。 但是那些恒星诞生于天体云内部深处,不在人眼可见的光频范围内;利用SOFIA的空间机载望远镜以及高敏感度的红外相机,研究团队仔细观察着这团高密度的天体云,他们捕捉到了一场恒星形成引发的宇宙星光秀,包括许多从未见过的现象。

被称为W51的恒星摇篮中,大质量恒星的诞生引发了一场宇宙星光秀,在斯隆数字化巡天(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)的星空图像中显示出白色的光芒。其中最为古老、演化程度最高的大质量恒星位于图中左上角,处于淡黄色泡泡状光晕的中间;最年轻的一批恒星则普遍位于这张图片中心附近的区域,靠近中间偏左的最明亮的球状区域。诸如此类的大质量恒星,能放射出巨大的能量,因此它们在银河系的演化过程中起到了重要的作用。

版权:NASA/SOFIA/林(Lim)和德•布伊泽等人,以及斯隆数字化巡天

SOFIA所用的红外相机被称为“索菲亚望远镜暗天体红外相机”(Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope,FORCAST),具有灵敏的探测器和强大的放大功能,让研究人员在巨大恒星诞生的瞬间就能发现它们。在遥远的星系中大质量恒星是如何诞生的呢?由于距离过于遥远,科学家无法对它们进行细致观察,因此,研究我们的银河系中大质量恒星是如何形成的,将有助于科学家了解类似的大质量恒星在遥远星系中的形成过程。

“就使用这种波长红外光拍摄的照片而言,这是目前可获得的分辨率最高的图像。”林王基(音译,Wanggi Lim)说道,他是SOFIA科学中心高校空间研究协会的科学家。“这不仅揭示了从前我们看不到的区域形貌,并且对我们了解这些恒星及其母天体云的物理特性和相对年龄至关重要。”

研究人员将SOFIA的数据与NASA斯皮策空间望远镜(Spitzer Space Telescope,SST)以及赫歇尔空间天文台(Herschel Space Observatory,HSO)的数据相结合,一同对这些大质量恒星进行分析。他们发现,虽然天体云中这些恒星相对而言都比较年轻,但其中有一些演化程度更高,另外的则是最近形成的最年轻的一批。其中有一颗恒星格外大,质量大约相当于太阳的100倍,如果以后的观测能确定这是单独一颗巨大的恒星,而非多颗相似的恒星聚集在一起,那它就会成为我们的银河系中已形成的最大质量恒星之一。

关于年轻的大质量恒星如何照亮了我们银河系的其他区域,科学家正在进行一项调查,而以上的发现则是这项调查的第一份结果。

索菲亚平流层红外天文台SOFIA是由一架波音747SP喷气式客机改装而成的,载有一个直径为106英寸(269厘米)的望远镜,是NASA和德国航空航天中心(German Aerospace Center,DLR)的联合项目。NASA位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心(Ames Research Center)负责管理SOFIA计划、其科学和任务的运行,合作机构包括总部位于马里兰州哥伦比亚的高校空间研究协会,以及斯图加特大学(University of Stuttgart)的德国索菲亚研究所(German SOFIA Institute,DSI)。SOFIA飞行器的维护和操作由NASA位于加利福尼亚州帕姆代尔的阿姆斯特朗飞行研究中心703飞机库(Armstrong Flight Research Center Hangar 703)负责。

参考:

https://www.nasa.gov/feature/sofia-captures-cosmic-light-show-of-star-formation返回搜狐,查看更多

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