加拿大安大略省韋仕敦大學(xué)的研究人員參與了針對新發(fā)布圖像的國際合作。

“獵戶座星云令人嘆為觀止的圖像使我們感到震驚。我們在2017年開始這個項(xiàng)目，所以我們已經(jīng)等了五年多才得到這些數(shù)據(jù)，”韋仕敦大學(xué)天體物理學(xué)家Els Peeters說。

這些圖像是作為JWST的早期發(fā)布科學(xué)計(jì)劃Photodissociation Regions for All（PDRs4All ID 1288）的一部分而獲得。由Peeters、法國國家科學(xué)研究中心（CNRS）科學(xué)家Olivier Berné和空間天體物理研究所（IAS）副教授Emilie Habart共同領(lǐng)導(dǎo)。PDRs4All是一項(xiàng)國際合作，涉及18個國家的一百多名科學(xué)家。其他參與PDRs4All的西大天體物理學(xué)家包括Jan Cami, Ameek Sidhu, Ryan Chown, Bethany Schefter, Sofia Pasquini和Baria Kahn。

(資料圖片)

Peeters說：“這些新的觀測結(jié)果使我們能夠更好地了解大質(zhì)量恒星是如何轉(zhuǎn)變它們所誕生的氣體和塵埃云的?！彼琼f仕敦大學(xué)教授和地球與太空探索研究所的教員。

“大質(zhì)量的年輕恒星直接向仍然圍繞著它們的原生云發(fā)射大量的紫外線輻射，這改變了云的物理形狀及其化學(xué)構(gòu)成。這如何精確地發(fā)揮作用，以及它如何影響進(jìn)一步的恒星和行星形成，目前還不是很清楚。”

新發(fā)布的圖像揭示了星云內(nèi)部眾多壯觀的結(jié)構(gòu)，其規(guī)?？膳c太陽系的大小相媲美。

“我們清楚地看到幾個密集的絲狀物。這些絲狀結(jié)構(gòu)可能會在塵埃和氣體云的較深區(qū)域促進(jìn)新一代恒星的產(chǎn)生。已經(jīng)在形成中的恒星系統(tǒng)也出現(xiàn)了，”Berné說：“在它的‘繭’內(nèi)，年輕的恒星帶著塵埃和氣體盤，在星云中可以觀察到行星的形成。新生恒星被強(qiáng)烈的輻射和新生恒星的恒星風(fēng)吹動而挖出的小空洞也清晰可見。”

原行星盤，或稱電離原行星盤，由一個中心原星組成，周圍是塵埃和氣體盤，行星在其中形成。在整個圖像中，散布著幾個原恒星噴流、外流和嵌入塵埃中的新生星。

“我們從來沒有能夠看到星際物質(zhì)在這些環(huán)境中是如何結(jié)構(gòu)的錯綜復(fù)雜的精細(xì)細(xì)節(jié)，并弄清楚行星系統(tǒng)如何在這種惡劣的輻射下形成。這些圖像揭示了行星系統(tǒng)中星際介質(zhì)的遺產(chǎn)，”Habart說。

獵戶座星云長期以來一直被認(rèn)為是一個類似于太陽系“搖籃”的環(huán)境（當(dāng)它形成于超過45億年前）。這就是今天的科學(xué)家們對觀測獵戶座星云感興趣的原因。他們希望通過類比，了解在我們行星演化的最初一百萬年里發(fā)生了什么。

由于像獵戶座星云這樣的恒星“苗圃”的“心臟”被大量的星塵所掩蓋，因此不可能用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡這樣的望遠(yuǎn)鏡在可見光下研究它們內(nèi)部發(fā)生的事情。韋伯探測到了宇宙的紅外光，這使得天文學(xué)家能夠看穿這些塵埃層，揭示出星云深處發(fā)生的行動。

“觀測獵戶座星云是一個挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼘τ陧f伯前所未有的敏感儀器來說非常明亮。但是韋伯是不可思議的，韋伯可以觀測到遙遠(yuǎn)而微弱的星系，以及木星和獵戶座，這些都是紅外天空中最明亮的光源，”Berné說。

獵戶座星云的核心是由伽利略發(fā)現(xiàn)的"梯形星團(tuán)"（也被稱為獵戶座）。它包含年輕的大質(zhì)量恒星，其強(qiáng)烈的紫外線輻射塑造了塵埃和氣體云。了解這種強(qiáng)烈的輻射如何影響它們周圍的環(huán)境，是了解像我們自己的太陽系這樣的恒星系統(tǒng)的形成的一個關(guān)鍵問題。

“看到這些獵戶座星云的首批圖像只是一個開始。PDRs4All團(tuán)隊(duì)正在努力分析獵戶座的數(shù)據(jù)，我們期望對恒星系統(tǒng)形成的這些早期階段有新的發(fā)現(xiàn)，”Habart說?！拔覀兒芨吲d能成為韋伯發(fā)現(xiàn)之旅的一部分?！?/p>

韋伯是人類歷史上創(chuàng)造的最強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡。它是由美國宇航局、歐洲航天局和加拿大航天局合作開發(fā)的，擁有一個標(biāo)志性的口徑達(dá)6.5米的主反射鏡，由18個六邊形金色涂層鏡段組成的蜂窩狀圖案和一個網(wǎng)球場大小的五層鉆石形遮陽板組成。作為合作伙伴，加拿大航天局獲得了韋伯觀測時間的保證份額，使加拿大科學(xué)家成為第一批研究由有史以來最先進(jìn)的太空望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)的人。