天文學家利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的近紅外線成像儀（MIRI）發現，先前被認為是單星的WL 20S 實際上是雙星系統。 ALMA的進一步觀測顯示，這兩顆恆星周圍都存在氣體和塵埃盤，表明行星正在形成，並為了解恆星的生命週期提供了新的視角。

WL 20恆星群位於Rho Ophiuchi恆星形成區，由NASA現已退役的史匹哲太空望遠鏡拍攝。該區域位於天蠍座和蛇夫座附近，距離地球約407 光年。圖片來源：NASA-JPL/加州理工學院

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）最近給了天文學家們一個大大的驚喜，他們將天文台轉向了一組名為WL 20 的年輕恆星。自20 世紀70 年代以來，至少有五台望遠鏡對該區域進行了研究，但韋伯望遠鏡前所未有的分辨率和專業儀器才揭示出，研究人員一直以為是其中一顆恆星的WL 20S，實際上是一對大約在200 萬到400 萬年前形成的恆星。

這幅藝術家的構想圖展示了兩顆即將形成的年輕恆星。環繞這兩顆恆星的是殘留的氣體和塵埃盤，行星可能就是從這些氣體和塵埃盤中形成的。氣體噴流從恆星的南北兩極噴射而出。資料來源：US NSF/NSF NRAO/B.薩克斯頓

這項發現是利用韋伯的中紅外線儀器（MIRI）完成的，並於最近在美國天文學會第244次會議上發表。中紅外線成像儀也發現，這對雙胞胎的南北兩極有相符的氣體噴流進入太空。

天文學家瑪麗-巴索尼（Mary Barsony）說：”我們的下巴都要掉下來了，”她是一篇描述這一結果的新論文的主要作者。 “在對這個星源進行了數十年的研究後，我們認為自己已經對它瞭如指掌。但是如果沒有MIRI，我們就不會知道這是兩顆恆星，也不會知道這些噴流的存在。這真是令人吃驚。

Rho Ophiuchi 雲團的圖像，它是距離地球最近的恆星形成區。這是一個相對較小、安靜的恆星孕育區，但從韋伯的混亂特寫你永遠不會發現這一點。年輕恆星迸發出的噴流在影像上縱橫交錯，衝擊周圍的星際氣體，點亮了紅色的氫分子。有些恆星顯示出星際盤的陰影，這是未來行星系統的雛形。資料來源：NASA、ESA、CSA、STScI、Klaus Pontoppidan（STScI）

智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）由60 多個射電天線組成，該陣列的額外觀測結果顯示，塵埃和氣體盤環繞著這兩顆恆星。根據這兩顆恆星的年齡，行星有可能正在這些星盤中形成。

綜合結果表明，這對孿生恆星正接近其生命早期的尾聲，這意味著科學家將有機會更多地了解恆星如何從青年期過渡到成年期。

美國太空總署噴射推進實驗室MIRI 計畫科學家、這項新研究的合著者Mike Ressler 說：「這兩台望遠鏡合在一起的威力真的令人難以置信。如果我們沒有發現這是兩顆恆星，ALMA的結果可能只是看起來像一個中間有缺口的圓盤。

這張WL 20 星群的影像結合了美國太空總署韋伯望遠鏡上的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列和中紅外線儀器的數據。從孿生恆星兩極噴射出的氣體呈現藍色和綠色；恆星周圍的塵埃和氣體盤呈現粉紅色。資料來源：美國國家科學基金會；美國國家科學基金會NRAO；ALMA；NASA/JPL-Caltech；B. Saxton

WL 20 位於銀河系中一個更大、研究得更透徹的恆星形成區–Rho Ophiuchi，這是一個巨大的氣體和塵埃雲，距離地球約400 光年。

事實上，WL 20 隱藏在厚厚的氣體和塵埃雲之後，阻擋了那裡的恆星發出的大部分可見光（人眼可以探測到的波長）。韋伯偵測到的波長稍長，稱為紅外線，可以穿過這些雲層。在韋伯望遠鏡上的所有儀器中，近紅外線成像儀能偵測到最長的紅外線波長，因此能很好地窺視像WL 20 這樣被遮蔽的恆星形成區。

無線電波通常也能穿透塵埃，不過它們可能無法顯示出與紅外線光相同的特徵。 WL 20S中兩顆恆星周圍的氣體和塵埃盤發出的光被天文學家稱為亞毫米波；這些光也能穿透周圍的氣體雲，並被ALMA觀測到。

這四幅圖像顯示的是美國國家航空暨太空總署莫納克亞天文台的紅外線望遠鏡設施、帕洛馬天文台的黑爾5.0 公尺望遠鏡、凱克II 望遠鏡以及美國國家航空暨太空總署的韋伯望遠鏡和阿塔卡馬大毫米波/亞毫米波陣列（從左到右）觀測到的WL 20 恆星系統。資料來源：美國國家科學基金會；美國國家科學基金會國家天文台；ALMA；美國國家航空暨太空總署/JPL-加州理工學院；B. Saxton；卡內基/加州理工學院

但是，如果紅外線成像儀沒有同時觀測到兩個恆星噴流，科學家很容易將這些觀測結果解釋為單一星盤存在缺口的證據。氣體噴流是由離子或被剝離了一些電子的單個原子組成的，它們的輻射波長是中紅外線波長，而不是亞毫米波長。只有像MIRI 這樣具有空間和光譜分辨率的紅外線儀器才能看到它們。

ALMA 也能觀測到年輕恆星周圍殘留的形成物質雲。這些氣體和塵埃雲由一氧化碳等整個分子組成，能以較長波長輻射光線。在ALMA的觀測中並沒有發現這些雲，顯示恆星已經過了最初的形成階段。

雷斯勒說：”令人驚訝的是，這個區域仍然有這麼多關於恆星生命週期的知識可以傳授給我們。我很高興看到韋伯還能揭示出什麼。”

編譯自/ ScitechDaily