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詹姆斯-韋伯望遠鏡圖像揭示了罕見星系的“指紋”

詹姆斯-韋伯望遠鏡圖像揭示了罕見星系的“指紋”

2022-10-27 Comments 0 Comment

自7月以來,NASA的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(JWST)已經提供了一些人們所見過的最令人難以置信的太空圖像。在短短的幾個月內,這台先鋒機器已經建立了一個令人驚嘆的劇目,包括發光的星雲畫像、古代星系的可能證據乃至是我們太陽系中的行星的清新視角。

但在10月12日,JWST再次給人們帶來了一些震撼。

正如發表在《Nature Astronomy》上的一篇論文所詳述的那樣,它向我們展示了一幅17個同心塵環的圖像。這些光環對天文學領域至關重要。

該機構認為,這些朦朧的光環是兩顆恆星的結果,這兩顆恆星距離地球僅有5000多光年,它們的恆星風不時地在一起接吻。從本質上講,每當這兩顆恆星閃亮的氣體流交織在一起時,它們就會形成一個塵埃環。這幾乎就像它們在太空中的石頭上標記它們的結合–或如NASA所說,留下了一個“指紋”。

這些恆星記憶特別吸引人的是,它們讓我們能夠計算出時間的流逝。

基本上,這17個環中的每一個都恰好像徵著一次星際約會,就像一棵樹形成的每一個環表示植物生命的一年那樣。事實上,恆星體的嵌套環甚至類似於樹幹的內部,這給我們帶來了一個深刻的提醒:我們看到的一切–從最強大的恆星和最遙遠的行星到最綠的葉子和最小的蟲子–都是同一個、有凝聚力的宇宙的一部分。

美國國家科學基金會NOIR實驗室的天文學家、這項新研究的論文第一作者Ryan Lau在一份聲明中說道:“我們正在看這個系統一個多世紀的塵埃生產。這張圖片也說明了這個望遠鏡是多麼敏感。”

之前,通過現有的地面望遠鏡,人們只能看到兩個塵埃環,Lao表示,“現在,我們至少看到了17個。”

總而言之,從JWST捕捉到的情況來看,科學家們認為這些恆星的特殊會議大約每八年發生一次。

這一發現要歸功於JWST的中紅外儀器,即MIRI。據悉,MIRI專注於從電磁光譜的中紅外區域發現的空間天體發出的光。

通常情況下,JWST的近紅外設備為我們提供了大部分美麗的宇宙圖像,但當涉及到研究外太空塵埃環時,NASA將MIRI帶入戰鬥。該機構表示,JWST的這一部分僅僅是更適合於發現較冷的天體,比如說這些飄渺的環,甚至成功地揭示了它們的組成。

此外,研究小組指出,這個恆星系統中的一顆星被認為是罕見的。

它被稱為Wolf-Rayet恆星。(因為這個原因,這對組合被恰當地命名為Wolf-Rayet 140)。另一顆恆星是一顆O型恆星,是一種超熱的天體,也比較難發現。

Wolf-Rayet恆星跟標準的恆星不同,隨著時間的推移,會脫落大量的質量,這意味著它們也傾向於吐出深深紮根於它們內部的重元素。它們也有大量的質量需要脫落,因為它們的質量至少是我們太陽的25倍。而在它們的生命結束時,它們往往會變成我們宇宙中一些最極端的天體:黑洞。

根據NASA的說法,恆星通常只噴射出(非常輕的)氫元素。但正是那些由Wolf-Rayet發射的重元素在恆星風中冷卻,從而在遇到另一顆恆星的微風時壓縮,並可能為新恆星的形成培育合適的環境。事實上,一些科學家認為,太陽在很久以前就從壓縮的Wolf-Rayet殘留物中升起。

關於WR-140,這種壓縮似乎形成了我們看到的留下的同心圓。該機構解釋稱,這可能是因為該系統的軌道被拉長了。到目前為止,在我們的銀河系中只發現了約600顆這種所謂的Wolf-Rayet,不過科學家們懷疑總共至少應該有幾千顆。

加州理工學院的天體物理學家、這項新研究的共同作者Patrick Morris在一份聲明中說道:“儘管Wolf-Rayet在我們的銀河系中非常罕見,因為就恆星而言,它們的壽命很短,但在整個銀河系的歷史中,它們有可能在爆炸和/或形成黑洞之前產生大量的灰塵。我認為通過NASA的新太空望遠鏡,我們將了解到更多關於這些恆星如何塑造恆星之間的物質並引發星系中新的恆星形成。”

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