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惊艳的宇宙之美 创造之柱还没有被摧毁

发布于2019-11-18 01:50:30

欣赏美图美文前问问大家,你知道到“创造之柱”吗?你知道它有多美吗?至于美可能难以形容,那么下面“博科园”就带大家领略这令人陶醉的宇宙之美——创造之柱(巨蛇座鹰状星云中形成恒星的区域)。

利用钱德拉望远镜,研究人员在鹰状星云区域中发现了1700多个x射线源。其中三分之二来源是位于星云中的年轻恒星,而其中一些则是在这个围绕着创造之柱的小范围内,在这里和周围环境中没有最近的超新星证据。(图片)X射线:NASA / CXC / INAF / M.GUARCELLO等;光学:NASA / STSCI

在距离7000光年远的鹰状星云创造之柱,是哈勃望远镜最具代表性的图像之一。

鹰状星云包含了数千颗新星,明亮的中央星团,各种蒸发气体的球状星团包含了活跃恒星形成区以及年轻璀璨的恒星。图片:NASA / ESA & HUBBLE; WIKISKY TOOL

整个星云本身就是一场竞赛:新恒星的蒸发辐射与星云冷却气体正在形成的活跃恒星形成做“斗争”。

这张照片对比了两幅鹰状星云创造之柱,哈勃望远镜相隔20年拍摄的照片。左边的新图像几乎和1995年的右边一样,几乎完全相同。然而最新的图像使用哈勃2009年安装的广角相机3,以更清晰的方式捕捉发光的氧、氢和硫磺。有了这两张图片,天文学家就可以研究创造之柱结构是如何随时间变化的,并展示了人类可以通过在太空中做天文学来学习的最好例子之一。图片:NASA, ESA/HUBBLE AND THE HUBBLE HERITAGE TEAM

哈勃在20世纪90年代中期首次观测到,新的的技术和时间流逝使我们对这个系统有了更进一步认识。

创造之柱顶部气体结构的细微变化显示出一种可能来自创造之柱内新生的大质量恒星流出,这与钱德拉测量的新恒星位置一致。图片:NASA, ESA, AND THE HUBBLE HERITAGE TEAM (STSCI/AURA)

随着恒星的外流和喷流渗透到气体中,新恒星显然正在诞生。

通过对创造之柱的红外线观测,可以看到创造之柱内部新形成的恒星。蓝色特征表示蒸发过程中的气体;信号的模糊表明蒸发速度相对较慢。创造之柱要完全蒸发至少需要10万年以上的时间。图片:NASA, ESA/HUBBLE AND THE HUBBLE HERITAGE TEAM

近红外观测可以透过尘埃看到一幅闪闪发光的年轻炽热恒星。

VLT的ANTU望远镜在2012年用近红外成像技术拍摄了著名的创造之柱及其周围。这使得天文学家能够穿透模糊的尘埃去寻找新形成的恒星。近红外结果显示,在被探测到的73个蒸发气体球中,有11个可能含有恒星,而且在哈勃图像中看不到的柱顶上有恒星和星云。图片:VLT/ISAAC/MCCAUGHREAN & ANDERSEN/AIP/ESO

但是在较长的波长下,会出现温度较低的物质信号(不同波段下能看到不一样特性的物质)。

2007年由斯皮策拍摄的红色炽热尘埃被认为是8000-9000年前的一颗超新星。然而其导致尘埃变暖是有道理的,如果是一颗超新星造成的,其他波长的详细观测将会揭示这一点。图片:SPITZER SPACE TELESCOPE / IRAC / MIPS; NASA / JPL-CALTECH / N. FLAGEY (IAS/SSC) AND THE MIPSGAL SCIENCE TEAM

中红外线揭示了一个漫射热源正在使星云变暖,这表明最近有一颗超新星。

1995年美国宇航局的哈勃太空望远镜使“创造之柱”闻名于世,赫歇尔空间天文台捕捉到了这张鹰状星云的图像,它的气体和尘埃温度较低。不同颜色代表了不同的气体:介于10和40k之间。图片:ESA/HERSCHEL/PACS/SPIRE/HILL, MOTTE, HOBYS KEY PROGRAMME CONSORTIUM

当远红外显示气体蒸发的位置时,我们需要x射线来确定创造之柱是否被摧毁。

恒星形成过程发生在创造之柱中,以及鹰状星云内的任何其他地方,都是由于2007年美国宇航局钱德拉x射线望远镜的独特视角而被揭示,而最初1995年的图像则覆盖了位置。图片:X-RAY: NASA/CXC/U.COLORADO/LINSKY ET AL.; OPTICAL: NASA/ESA/STSCI/ASU/J.HESTER & P.SCOWEN

十多年前,钱德拉首次披露了新恒星的形成,在星云内部和柱子内部形成了新恒星。

巨大的、延伸的、结构丰富的x射线辐射突出了银河系中见到的各种超新星。其中一些只有几百年的历史,其他则成千上万年,x射线少表明了超新星的缺乏。图片:NASA/CXC/SAO

幸运的是,钱德拉发现了许多超新星遗迹;我们知道了它们长什么样。

利用钱德拉太空望远镜,研究人员在鹰星云中发现了1700个不同的x射线源。通过对恒星的光学和红外识别,找到了前景或背景中的偶然闯入者,并确定了超过三分之二来源可能是鹰状星云NGC 6611星团中的年轻恒星。图片:ASA/CXC/INAF/M.GUARCELLO ET AL.

一个新的x射线视图显示只有点光源:恒星和恒星的尸体。

钱德拉太空望远镜以独特的解析和定位x射线源的能力使它能够识别数百颗非常年轻的恒星,以及那些仍在形成过程中的恒星(被称为“原恒星”)。美国宇航局斯皮策太空望远镜和欧洲南方天文台的红外观测显示,在鹰状星云中有219个x射线源是由尘埃和气体组成的圆盘包围年轻恒星,而964个是没有这些圆盘的年轻恒星,超新星遗迹的数量为零。图片:X-RAY: NASA/CXC/INAF/M.GUARCELLO ET AL.; OPTICAL: NASA/STSCI

而最近没有超新星爆发,所以创造之柱只会蒸发得很慢,以至于到现在都还没有被摧毁消散。

博科园-科学科普|文:Ethan Siegel/Forbes Science/S.W.A.B

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