韦布拍下NGC 7129中年轻恒星塑造云气的景象:中央亮星旁有横跨约3.5光年的空腔,更早期的原恒星则排出外流,在致密气体中留下红色激波纹理。

文章重点

  • NGC 7129距离地球约3,300光年,韦布近红外图像同时揭示多个恒星成长阶段。
  • 中央恒星LkHα 234的质量估计约为太阳的5至8倍,左侧空腔横跨约3.5光年。
  • 较早期的原恒星外流与周围气体形成激波;金、红色区域分别呈现不同状态的氢气。

NGC 7129的新生恒星,正在搅动自己的诞生地。NASA于10月6日发布詹姆斯·韦布空间望远镜的新图像,揭开这片距离地球约3,300光年的恒星育婴室:中央亮星旁,一侧是宽阔的金色空腔,另一侧则有红色气流穿行于浓密尘埃。

韦布的近红外相机NIRCam穿透部分遮蔽,让不同成长阶段的恒星与周围气体同时现身。图像以可见色彩呈现不同红外波段;金、红、灰蓝色帮助读者辨认气体状态及结构,而非肉眼从太空看见的原色。

90秒官方缩放视频,从广阔星空逐步带到NGC 7129的韦布图像。视频使用静态图像制作缩放导览,带出目标位置与云气细节。 Credit: ESA/Webb, NASA, CSA, WIYN and NOIRLab, NSF, AURA, DSS2, A. Pagan (STScI), N. Bartmann (ESA/Webb), E. Slawik, N. Risinger, T. A. Rector, H. Schweiker, M. Zamani (ESA/Webb) Music: Tonelabs – The Red North (www.tonelabs.com)

亮星挖出3.5光年的空腔

画面中央最醒目的恒星是LkHα 234。根据官方发布说明,它的质量估计约为太阳的5至8倍,正处于前主序星阶段:已大致完成聚集物质,仍在重力下收缩、升温,逐步走向以核心氢聚变维持稳定发光的主序阶段。

由左至右呈现分子云收缩、原恒星星盘与垂直双向喷流,以及年轻恒星照亮空腔、推挤周围云气的过程
由左至右:分子云在重力下收缩;原恒星通过星盘吸积物质,沿星盘轴向排出双向喷流,与周围气体形成激波,星盘也可遮挡星光;较成熟的年轻恒星以星光及恒星风影响周围气体,配合早期外流留下的空腔,使云气受热、吹散或压缩。暖亮的空腔边缘代表光解离区,外侧暗色云团可具备日后坍缩的条件。这是不同阶段的机制示意,各部分并非等比例,也不是单颗恒星的连续观测;色彩用以区分结构。

它左侧的金色空腔横跨约3.5光年。官方将这个结构解释为恒星早期外流侵蚀致密分子云留下的痕迹;外流与星光为气体注入能量,使其发亮。气体一边被吹散,一边受到压缩,后者可为其他恒星形成创造条件。

空腔内还有其他年轻恒星。它们的恒星风推挤周围气体,形成弧形的弓形激波及较小空腔。金色区域上缘的锐利云脊,则标示温热区与外侧较冷、较密气体的交界:在这种光解离区,恒星辐射促使氢分子分解成氢原子。

红色喷流留下激波纹理

中央亮星右方的红色团块,藏着更早期的原恒星。它们仍在吸积气体与尘埃、增加质量,同时排出高温外流。这些外流撞上包裹原恒星的致密物质,产生激波,使气体受热、发光,留下层层交错的纹理。

NGC 7129官方对照图:左侧斯皮策图像较模糊,右侧韦布图像呈现细致云气与恒星,原图分别标示Spitzer和Webb
NGC 7129的斯皮策图像(左)与韦布图像(右)。韦布分辨出更多气体丝状结构与背景星系;两图使用不同红外波段及配色。 图片: NASA, ESA, CSA, STScI, NASA-JPL; Image Processing: Alyssa Pagan (STScI).

官方图像说明把右侧红色区域与受激波影响的分子氢相连,左侧金色区域则主要呈现较热的原子氢。多颗原恒星的外流在视线方向上重叠,构成这幅翻腾景象;辨认每一道外流的来源,仍需进一步分析数据。

尘埃星盘投下巨大阴影

更多红色外流出现在画面左上方、蓝色星云附近。蓝色区域中央有一颗原恒星,周围环绕呈环状外观的物质盘;星盘遮挡部分星光,在周边星云投下阴影。官方将这个现象比作哈勃空间望远镜曾拍到的“蝙蝠阴影”。

30秒官方导览,以平移镜头展示NGC 7129图像中的云气与年轻恒星。 Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI), N. Bartmann (ESA/Webb) Music: Stellardrone - Twilight

从星云细节追查恒星的影响

斯皮策空间望远镜曾观测NGC 7129的气体与尘埃。这次韦布以更高的空间分辨率,分辨出更细致的气体丝状结构,也让背景星系更清楚地显现。两台望远镜的合成图像采用不同波段与配色,对照时最有价值的是结构细节。

这片星云把恒星成长与环境变化放在同一幅画面:较成熟的年轻恒星照亮、吹蚀周围云气,较早期的原恒星则用外流留下激波。研究人员将继续分析韦布数据,追查这些活动如何改变气体的温度、化学状态及分布,理解分子云在数百万年间逐渐被侵蚀的过程。