猎户座的马头星云发生了什么？

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两个研究小组使用了美国国家航空航天局平流层天文台“索非亚”的一幅图，以揭示在猎户座标志性马头星云中形成恒星的新发现。这张图揭示了有关恒星形成过程中尘埃和气体完整理解的重要细节。马头星云嵌入在更大的猎户座B巨大分子云里，密度极高，有足够的质量来制造大约30颗类似太阳的恒星。它标志着周围冷分子云之间的边界，充满了制造恒星和行星系统所需的原材料，而这一区域是西方的大质量恒星已经形成的区域，但是来自恒星的辐射会侵蚀这些原材料。

马头星云以红色和绿色显示在周围的冷分子云(蓝色)上。红色区域是隐藏在稠密星云中的一氧化碳分子，绿色区域是受附近恒星辐射影响的碳原子和离子。图片版权：NASA/SOFIA/J. Bally et. al

当寒冷的分子，如一氧化碳，在稠密的星云深处受到辐射的遮挡时，表面的分子就会暴露在这种辐射之下。这引发了可以影响恒星形成的反应，包括将一氧化碳分子转化为碳原子和离子，称为电离。位于博尔德科罗拉多大学的天体物理学和空间天文学中心的约翰·巴利领导的一个研究小组，想要了解附近恒星的强烈辐射是否足够强，能够压缩星云内的气体并触发新的恒星形成。他们将索非亚和其他两个天文台的数据结合起来，对那里分子的结构和运动进行了多方面的观察。

Bally的研究小组发现，来自附近恒星的辐射会产生热等离子体，在马头内压缩冷气体，但压缩不足以引发更多恒星的诞生。尽管如此，还是了解了星云结构的关键细节。辐射造成了破坏性的电离波在云上坠毁。这一波被云层中浓密的马头部分阻挡，引起了海浪的环绕。马头形成了它的标志性形状，因为它的密度足以阻挡电离波的破坏力。标志性马头星云的形状说明了这个过程的运动和速度，当分子云被电离辐射摧毁时会发生什么。研究人员正试图了解在马头星云中恒星是如何形成的——以及为什么会有额外的恒星不存在——因为它靠近地球的地理位置使得天文学家能够非常详细地研究它。

这为遥远星系的恒星如何形成提供了线索，即使是最强大的望远镜也无法清晰地观测到细节。在诸如此类的研究中，我发现恒星形成是一个自我限制的过程，在云层中形成的第一颗恒星可以通过破坏云的邻近部分来阻止附近其他恒星的诞生。在另一项基于索非亚地图的研究中，由荷兰莱顿大学的科妮莉亚·帕布斯特领导的研究小组分析了马头星云周围寒冷黑暗区域内气体的结构和亮度。与猎户座B星云或位于马头星云西南的猎户座大星云相比，这个区域的恒星形成非常少。Pabst和她的团队想要了解黑暗区域的物理条件，这可能会影响恒星的形成速率。

发现星云气体的形状、结构和亮度不适合现有的模型。进一步的观察是必要的，以探究为什么模型不符合所观察。尽管只看了一小部分分子云，但所有的东西都比最初的模型所显示的要复杂。这张地图是美丽的，有价值的数据，可以结合未来的观察来帮助我们了解恒星是如何在星系中形成，所以可以将其与外星系研究联系起来。这些研究发表在天文杂志、天文和天体物理学上。两个团队使用的马头星云图是使用SOFIA的升级的伟大仪器创建的。

它被升级为同时使用14个探测器，因此这张地图的创建速度大大超过了以前的观测站，仅使用了一个探测器。如果没有索非亚和它的升级工具，就不可能完成这项研究。因为它在每次飞行后着陆，仪器可以调整、升级和改进，这在太空天文台是不可能的。索非亚是开发更强大和可靠的仪器以供将来在太空中使用的基础。索非亚是一架波音747SP喷气客机改装的携带一个100英寸直径的望远镜。

博科园-科学科普｜参考期刊：Astronomy and Astrophysics，Astronomical Journal，Astronomy & Astrophysics｜来自：NASA

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本文选自：今日头条