解码恒星起源：韦伯对NGC 604的红外洞察力

这张来自 NASA 詹姆斯-韦伯太空望远镜的 NIRCam（近红外照相机）的恒星形成区 NGC 604 的图像显示了来自明亮、炽热的年轻恒星的恒星风是如何在周围的气体和尘埃中形成空洞的。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI

以恒星形成区 NGC 604 为例。这个区域位于 273 万光年外的三角座星系附近，与我们熟悉的银河系中的猎户座星云等恒星诞生区相似，但它的范围要大得多，而且包含了更多新近形成的恒星。这种区域是更遥远的"星爆"星系的小规模版本，它们经历了极高的恒星形成速度。

这张来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的中红外成像仪（MIRI）拍摄的恒星形成区 NGC 604 的图像，显示了大量较冷气体和尘埃云在中红外波段是如何发光的。该区域是恒星形成的温床，是 200 多颗最热、质量最大的恒星的家园，它们都处于生命的早期阶段。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI

恒星的形成及其所处的混沌环境是宇宙研究中研究得最透彻的领域之一，但同时也是最神秘的领域之一。美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）正在以前所未有的方式揭开这些复杂过程的神秘面纱。

韦伯望远镜的近红外相机（NIRCam）和中红外光谱仪（MIRI）拍摄的两幅新图像展示了恒星形成区NGC 604，它位于三角座星系（M33）中，距离地球273万光年。在这些图像中，洞穴般的气泡和伸展的气体细丝刻画出了比过去看到的更详细、更完整的恒星诞生过程。

在 NGC 604 的尘封气体包层中，隐藏着 200 多颗最炽热、质量最大的恒星，它们都处于生命的早期阶段。这些恒星分为 B 型和 O 型，后者的质量可能是太阳的 100 多倍。在附近的宇宙中发现如此密集的恒星是非常罕见的。事实上，在我们的银河系中也没有类似的区域。

大质量恒星的集中，加上相对较近的距离，意味着 NGC 604 为天文学家提供了一个在这些天体生命早期对其进行研究的机会。

这段视频比较了哈勃太空望远镜的 WFPC2（宽视场和行星相机 2）在可见光下、詹姆斯-韦伯太空望远镜的 NIRCam（近红外相机）在近红外下以及韦伯的 MIRI（中红外光谱仪）在中红外下拍摄的恒星形成区 NGC 604 的图像。资料来源：NASA、ESA、CSA、Alyssa Pagan（STScI）

在韦伯的近红外 NIRCam 图像（图像位于本页顶部）中，最明显的特征是呈鲜红色的卷须状和团块状发射物，它们从看起来像空地或星云中的大气泡的区域延伸出来。来自最亮、最热的年轻恒星的恒星风刻画出了这些空洞，同时紫外线辐射使周围的气体电离。这些电离氢呈现出白色和蓝色的幽光。

韦伯近红外图像中明亮的橙色条纹标志着碳基分子的存在，这种分子被称为多环芳烃（PAHs）。这种物质在星际介质以及恒星和行星的形成过程中发挥着重要作用，但其来源却是一个谜。当你远离眼前的尘埃空地时，更深的红色代表分子氢。这种较冷的气体是恒星形成的主要环境。

这幅由韦伯的 NIRCam（近红外相机）拍摄的 NGC 604 图像显示了罗盘箭头、比例尺和供参考的色键。

向北和向东的罗盘箭头显示了图像在天空中的方位。刻度条标注的单位是光年，即光在一个地球年所走过的距离。(光传播的距离等于刻度条的长度需要 3 年）。一光年约等于 5.88 万亿英里或 9.46 万亿公里。这张图片显示的是不可见的近红外光波长，这些波长已被转换成可见光的颜色。色键显示了收集这些光线时使用了哪些 NIRCam 滤光片。每个滤光片名称的颜色就是用来表示通过该滤光片的红外光的可见光颜色。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI

韦伯望远镜精湛的分辨率还让我们了解到一些以前看起来与主星云无关的特征。例如，在韦伯的图像中，有两颗明亮、年轻的恒星在中央星云上方的尘埃中挖出了洞，通过弥漫的红色气体连接在一起。在美国国家航空航天局哈勃太空望远镜的可见光成像中，这两颗恒星看起来是独立的斑点。

韦伯用中红外波段观测到的景象也从一个新的角度展示了这一区域丰富多彩的动态活动。在 NGC 604 的 MIRI 视图中（页首第二张图片），恒星的数量明显较少。这是因为热恒星在这些波长下发出的光要少得多，而较大的较冷气体和尘埃云则会发光。这张图片中看到的一些恒星属于周围的星系，它们是红超巨星--这些恒星温度低，但体积非常大，直径是太阳的数百倍。此外，在 NIRCam 图像中出现的一些背景星系也逐渐消失。在 MIRI 图像中，蓝色的物质卷须表示多环芳香烃的存在。

据估计，NGC 604 的年龄约为 350 万年。发光气体云的直径约为 1300 光年。

编译自:ScitechDaily