显示双极喷流排列的新韦伯图像证实了恒星形成理论

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显示双极喷流排列的新韦伯图像证实了恒星形成理论。资料来源：美国国家航空航天局、欧空局、加拿大航天局、STScI、K.Pontoppidan（美国航空航天局喷气推进实验室）、J.Green（太空望远镜科学研究所）

据欧洲航天局：美国国家航空航天局/欧空局/加拿大航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam）首次捕捉到了天文学家长期以来希望直接成像的现象。在这张令人惊叹的蛇形星云图像中，这一发现位于这个年轻的恒星形成区的北部。

天文学家们发现了一组有趣的原恒星外流，这些外流是由新生恒星喷出的气体射流与附近的气体和尘埃高速碰撞形成的。通常，这些对象在一个区域内具有各种方向。然而，在这里，它们都向同一方向倾斜，倾斜程度相同，就像暴风雨期间雨夹雪倾泻而下。

只有韦伯在近红外波长下的精细空间分辨率和灵敏度，才能发现这些对齐的物体，这为恒星诞生的基本原理提供了信息。

那么，恒星喷流的排列与恒星的旋转有什么关系呢？当星际气体云坍缩形成恒星时，它的自转速度会更快。气体继续向内移动的唯一方法是去除一些自旋（称为角动量）。

年轻恒星周围形成一个物质盘，将物质向下输送，就像排水沟周围的漩涡一样。内盘中的旋转磁场将一些材料发射成双射流，沿垂直于材料盘的相反方向向外喷射。

在韦伯的图像中，这些喷流由亮红色的块状条纹识别，这些条纹是喷流撞击周围气体和灰尘时产生的冲击波。这里，红色表示分子氢和一氧化碳的存在。韦伯可以对这些非常年轻的恒星及其外流进行成像，这些恒星以前在光学波长上受到阻碍。

天文学家表示，在年轻恒星生命的这段时间里，有一些力可能会改变外流的方向。一种方式是当双星相互旋转并在方向上摆动时，随着时间的推移，外流的方向会发生扭曲。

蛇形星云的恒星

Serpens星云只有一两百万年的历史，从宇宙的角度来看，它是非常年轻的。在这张照片的中心，它也是一个由新形成的恒星（约10万年前）组成的特别密集的星团的所在地，其中一些恒星最终会发展到我们太阳的质量。

Serpens是一个反射星云，这意味着它是一团气体和尘埃，不会产生自己的光，而是通过反射星云附近或内部恒星的光来发光。

因此，在这张图像中的整个区域，不同色调的细丝和细丝代表了来自云中仍在形成的原恒星的反射星光。在某些区域，反射物前面有灰尘，反射物呈橙色漫射阴影。

该地区还有其他巧合的发现，包括拍打的“蝙蝠影”，当美国国家航空航天局/欧空局哈勃太空望远镜2020年的数据显示它拍打或移动时，蝙蝠影就得名了。此功能在Webb图像的中心可见。

未来研究

这张令人惊叹的照片和对对齐物体的意外发现实际上只是这项科学计划的第一步。该团队现在将使用韦伯的NIRSpec（近红外光谱仪）来研究云层的化学成分。

天文学家对确定挥发性化学物质如何在恒星和行星形成中幸存感兴趣。挥发物是在相对较低的温度下升华或直接从固体转化为气体的化合物，包括水和一氧化碳。然后，他们将把他们的发现与在类似类型恒星的原行星盘中发现的数量进行比较。

这些观测是作为Webb General Observer计划1611（PI:K.Pontoppidan）的一部分进行的。该团队的初步结果已发表在《天体物理杂志》上。