距离1350光年,韦伯望远镜中的猎户座,让人看到了太阳系的过去
在北方晴朗的夜空中,深空拍摄难度最低的猎户座大星云格外引人注目。
它不仅是离地球最近的星云,也是银河系中最年轻的星云,由于它是梅西耶发现的第42个深空星云,所以猎户座大星云又被称为M42,哈勃望远镜升空后,曾对猎户座大星云进行过详细的观测,科学家甚至利用哈勃的照片把M42制成了3D模型。
韦伯望远镜作为哈勃望远镜的继任者,其能力自然在哈勃之上,前几次韦伯为我们带来了许多惊艳的深空图像,这次它又来了,目标对象就是曾被哈勃观测过的猎户座大星云,不过韦伯望远镜更高的分辨率和更灵敏的远红外探测器,为我们揭示了隐藏在气体和尘埃云中的更多难以置信的细节。
猎户座星云距离地球只有1350光年,作为离地球最近的星云,猎户座是人们长期以来研究过最多的太空区域之一,这个气势磅礴的星云隶属于更大的猎户座分子云,在整个猎户座的心脏位置,而本次韦伯望远镜的拍摄目标则是心脏的心脏,即猎户座星云最核心的部分,靠近恒星诞生最活跃的区域:四合星群。
四合星群本身并不在这张图像中,它位于右上方的画外,但它对整张图像内的天体都产生了影响,四合星群的光芒照亮了大片区域,不仅如此,它和周围其他年轻而活跃的恒星共同发出了强烈的紫外线辐射,这种辐射侵蚀着周围星际气体和尘埃云。
虽然在这张照片中强烈的辐射已经被处理过了,但在猎户座棒状光子主导区中,我们仍可以看到边缘处紫外线侵蚀的痕迹。
从左上方到右下角贯穿了一个气墙,它就是猎户座棒状光子主导区,虽然名字似乎很响亮,看上去也非常壮观,但它实际上正在被紫外线辐射蒸发其中的气体和尘埃,它旁边最亮的恒星是猎户座θ2A星,属于三合星系统猎户座θ2的主星,它的光被周围的尘埃反射,在它四周形成了一圈更壮丽的红光。
由于它本就属于宇宙中温度最高,质量最大的O型星,再加上它内部的氢元素已经快要消耗完,正在逐渐远离主序星阶段,所以它的亮度是太阳是十万倍,在整张图像中异常耀眼,在北半球不受光污染的地区,用肉眼就可以直接观察到。
俯瞰整个猎户座星云,我们还发现了一颗年轻的恒星,它尚处于茧中,被一个圆盘状的尘埃云包裹,不过在附近恒星强烈辐射场的影响下,这个圆盘结构维持不了太久就会被蒸发或辐射掉。
我们还可以看到在图像的右下角有一些薄而曲折的细丝,它们是星云内流动的气体,主要成分是一些碳氢化合物和分子氢气,会在尘埃和气体云的更深处促进新一代恒星的诞生。
虽然猎户座星云距离我们很远,跟地球也没太大关系,但它现在所发生的一切都曾是太阳系所发生过的。
大约在46亿年前,现在太阳系的位置还空空如也,没有八大行星也没有太阳,只有一个范围达数光年的氢分子云,就像现在缩小版的猎户座星云一样,随后这片氢分子云附近发生了一些情况,造成了引力扰动,科学家猜测可能是附近超新星爆炸的震波。
不管是什么,它都导致了氢分子云的密度增高,最终重力克服了气体的膨胀压力,开始向内坍缩。
坍缩时遵守角动量守恒原理,分子云转动得越来越快,中心聚集了越来越多的物质,密度也越来越大,每一个粒子在重力的影响下都精准地落在中心区域,这里的温度开始快速上升,成为比周围环绕的盘面热得多的区域。
收缩的星云越转越快,并逐渐变得扁平,这时它就变成了原行星盘,中心则是高温高密度的原恒星。
此时的太阳就像图像里那个被茧包裹着的年轻恒星,我们已经无法穿越回46亿年前看看太阳究竟是怎样诞生的,但通过观察猎户座星云中恒星的诞生过程,就也间接的看到了太阳当时的样子。
而我们能一睹这些奇观,都要归功于韦伯望远镜的红外探测器。
猎户座星云充斥着大量星际气体和尘埃,而恒星诞生的地方恰好就在这些遮挡物后面。哈勃望远镜和其他望远镜基本上无法看穿这些区域,在其他星云也是同样的情况。
而韦伯望远镜携带了中红外仪器NIRCam,它可以探测到隐藏在尘埃后面的物体发出的红外光,从而揭开恒星形成区域的神秘面纱。
可以说韦伯望远镜打开了一个我们从未见过的新世界,而对于新世界的探寻,我们也才刚刚开始。
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