韋伯太空望遠鏡揭示標誌性馬頭星雲的隱藏層次
韋伯的新視野聚焦於星雲獨特結構的照明邊緣。在美國太空總署詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（NASA’sJames Webb Space Telescope）拍攝的新紅外線圖像中，馬頭星雲正在宇宙舞台上翩翩起舞。韋伯望遠鏡的近紅外線相機（NIRCam）和中紅外光譜儀（MIRI）對馬頭星雲的”鬃毛”進行了極度特寫，展示了一個動態區域，從星雲內大部分中性、溫暖的氣體和塵埃區域（藍色表示）過渡到周圍炙熱的電離氣體區域（紅色表示）。
這張來自美國太空總署詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的馬頭星雲影像聚焦在馬的”鬃毛”部分，寬度約為0.8 光年。這是用韋伯的近紅外線相機（NIRCam）拍攝的。圖像底部呈現藍色的空靈雲層充滿了各種物質，包括氫、甲烷和水冰。延伸到主星雲上方的紅色縷狀物代表原子氫和分子氫。在這個被稱為光解離區的區域中，來自附近年輕大質量恆星的紫外線在上方完全電離的氣體和下方星雲之間形成了一個由氣體和塵埃組成的中性溫暖區域。與許多韋伯影像一樣，遙遠的星系散佈在背景中。這張影像由波長為1.4 和2.5 微米（藍色）、3.0 和3.23 微米（青色）、3.35 微米（綠色）、4.3 微米（黃色）以及4.7 和4.05 微米（紅色）的光組成。資料來源：NASA、ESA、CSA、Karl Misselt（亞利桑那大學）、Alain Abergel（法國國家科學研究中心IAS）
韋伯的觀測將使天文學家能夠研究星雲中的塵埃是如何阻擋和發射光線的，並更了解星雲的形狀。
這張圖片展示了我們天空中最獨特的天體之一–馬頭星雲的三個視角。第一張圖片（左）於2023 年11 月發布，展示了歐空局歐幾里德望遠鏡在可見光下看到的馬頭星雲。第二張圖片（中）是美國國家航空暨太空總署哈伯太空望遠鏡拍攝的馬頭星雲的近紅外線照片，這張圖片曾在2013 年作為哈伯太空望遠鏡23 週年紀念圖片展出。這張圖片揭示了通常被塵埃遮擋的美麗而精緻的結構。第三張圖片（右）是美國太空總署詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的近紅外線相機（NIRCam）儀器拍攝的馬頭星雲的新景象。資料來源：NASA、ESA、CSA、Karl Misselt（亞利桑那大學）、Alain Abergel（IAS、CNRS）、Mahdi Zamani 歐幾里德聯盟、哈伯遺產計畫（STScI、AURA）
美國國家航空暨太空總署（NASA）的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）拍攝到了我們天空中最獨特的天體之一–馬頭星雲（Horsehead Nebula）放大部分迄今為止最清晰的紅外線影像。這些觀測數據以全新的視角展示了這個標誌性星雲的”馬鬃”頂部或邊緣，以前所未有的空間分辨率捕捉到了該區域的複雜性。
韋伯的新圖像顯示了獵戶座的部分天空，位於一個被稱為獵戶座B 分子雲的密集區域的西側。從塵埃和氣體的湍流中升起的是馬頭星雲，又稱巴納德33，位於大約1300 光年之外。
星雲由坍塌的星際物質雲形成，由於受到附近一顆炙熱恆星的照耀而發光，周圍的氣體雲已經消散，但突出的星柱是由厚厚的物質團塊組成的，因此更難被侵蝕。天文學家估計，”馬頭”在解體之前還有大約500 萬年的時間。韋伯的新視圖聚焦於星雲頂部獨特的塵埃和氣體結構的照明邊緣。
馬頭星雲是著名的光解離區（PDR）。在這樣的區域中，來自年輕大質量恆星的紫外線（UV）在大質量恆星周圍完全電離的氣體和恆星誕生的雲層之間形成了一個大部分為中性、溫暖的氣體和塵埃區域。這種紫外線輻射強烈地影響著這些區域的化學性質，並成為一個重要的熱源。
這張來自美國宇航局詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的馬頭星雲圖像聚焦於馬的部分”鬃毛”。這是用韋伯的中紅外線儀器（MIRI）拍攝的。中紅外光可以捕捉到灰塵矽酸鹽和稱為多環芳烴的煙灰狀分子等物質的光芒。資料來源：NASA、ESA、CSA、Karl Misselt（亞利桑那大學）、Alain Abergel（法國國家科學研究中心IAS）
這些區域的星際氣體密度足以維持大部分中性，但密度不足以阻止大質量恆星紫外線的穿透。這種PDR 發出的光為研究物理和化學過程提供了一個獨特的工具，這些物理和化學過程推動了銀河系星際物質的演化，也推動了從恆星形成的早期到現在的整個宇宙的演化。
由於馬頭星雲距離很近，而且其幾何形狀幾乎處於邊緣位置，因此是天文學家研究PDR的物理結構、其各自環境中氣體和塵埃的分子演化以及它們之間過渡區域的理想目標。它被認為是天空中研究輻射如何與星際物質相互作用的最佳區域之一。
借助韋伯望遠鏡的近紅外線成像（MIRI）和近紅外線成像（NIRCam）儀器，一個國際天文學家小組首次揭示了馬頭星受光邊緣的小尺度結構。當紫外線蒸發塵埃雲時，塵埃粒子被加熱的氣體帶離塵埃雲。韋伯探測到了追蹤這項運動的細小特質網。透過觀測，天文學家也研究了塵埃是如何阻擋和發射光線的，並且更了解了星雲的多維形狀。
接下來，天文學家打算研究已經獲得的光譜數據，以深入了解整個星雲中觀測到的物質的物理和化學特性的演變。
這些觀測是為韋伯GTO 1192 計畫進行的，觀測結果於4 月29 日發表在《天文學與天文物理學》（Astronomy & Astrophysics）雜誌上。
編譯來源：ScitechDaily