獵戶座之蠱!以星雲為餌,只有強者才能成為恆星

使用索菲亞平流層紅外天文臺(SOFIA)——一個巨大的直徑106英寸(2.7米)的望遠鏡被一架改裝過的波音747SP帶上了天——天文學家可以清楚地觀測到獵戶座星雲以及其中通常在紅外波長下不可見的恆星,這是因為如果同樣的一個望遠鏡被放置在地面上,大氣層中的水蒸氣會吸收紅外光。所以,當SOFIA在飛行於99%的大氣層上空時,它就和一個太空望遠鏡一樣好用,甚至還可以免去發射火箭的費用。

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圖解:由斯皮策太空望遠鏡拍攝的一張假彩色圖像展示了絢爛的獵戶座星雲。

儘管這些年幼的恆星被緊緊包裹在氣體和塵埃組成的星雲之中,但它們向外發射的紅外光卻可以輕而易舉地越過障礙,並被SOFIA所捕獲、研究。今年1月7日,在西雅圖召開的美國天文學會第233次會議上所公佈的最新的研究顯示,目前的主要研究方向並不是這些年輕的恆星本身,而是它們產生出的強大的星風。

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想要在星雲中形成一顆恆星,分子氣體就必須在引力的作用下簇聚在一起。當足夠多的的氣體聚成團塊時,引力將會變得無比強大以至於最終引起核聚變。在這個早期混沌的階段,幼年恆星會發出無比強大的星風進而產生一個快速膨脹的熾熱氣泡。利用SOFIA天文臺的一臺儀器——德國太赫茲頻率天文臺接收器(GREAT),研究人員得以深入獵戶座星測定膨脹氣泡內碳離子的光譜,並以此來計算星風的風速。

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“天文學家使用GREAT就像交警用雷達測速器一樣,”萊頓天文臺的天文學家Alexander Tielens在他的報告中說道,“雷達波從你的汽車上反射回來,發回的信號會告訴交警同志你已經超速了。”

研究人員將這個碳離子信號當作一個在星雲中的追蹤物,據此繪製了一張含有星風風速和恆星位置的地圖。有了這些數據,他們才得以瞭解星風的互相作用可能會對恆星誕生的分佈產生一定的影響。

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直到最近,廣為接受的理論是一些例如超新星的星際事件對於恆星的形成持有最終決定權,但是這項研究表明幼年恆星自身可能對於產星物質的分佈有更深遠的影響。

舉個例子,在一顆接近獵戶座星雲中心的名為Theta 1 Ori C的恆星形成的氣泡就對它鄰近的恆星誕生產生了巨大影響。雖然它已經把周圍形成新恆星的可能性歸零,但是其強大的星風將分子云推出至氣泡的邊緣並聚集了大量的產星物質。在這種情況下,Theta 1 Ori C恆星可能並沒有多少兄弟姐妹,不過它的存在卻在星雲中創造了一個新的孕育恆星的搖籃。

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這項研究給予了我們研究“恆星產房”是如何形成以及初生恆星對於其兄弟姐妹誕生的影響兩個問題一個全新的視角。這些新生恆星可以通過吹走產星原材料剝奪鄰近恆星形成的權力,但是與此同時也能將星際氣體集中起來,以此增加在其他區域誕生新恆星的可能性。

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有趣的小知識

獵戶座大星雲是一個位於獵戶座的瀰漫星雲,距地球1344 ± 20光年,為最接近我們的一個恆星形成區。它的亮度相當高,在全天僅次於船底座星雲,在無光害的地區用肉眼就可觀察。 對於天文愛好者而言,M42是一個相當值得一看的深空天體:只要一枝小望遠鏡或雙筒望遠鏡就可以觀賞了。對於天文學家而言,這個星雲是一個熱門的研究對象,由大型的地基望遠鏡,到哈勃太空望遠鏡(HST)都指向它。獵戶座大星雲還是天文攝影愛好者和天文臺的大望遠鏡最主要的拍攝對象之一。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. science.howstuffworks-IAN O'NEILL, PH.D.

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