韋伯拍下 NGC 7129 中年輕恆星雕塑雲氣的景象:中央亮星旁有橫跨約 3.5 光年的空腔,更早期的原恆星則排出外流,在緻密氣體中留下紅色激波紋理。

文章重點

  • NGC 7129 距離地球約 3,300 光年,韋伯近紅外線影像同時揭示多個恆星成長階段。
  • 中央恆星 LkHα 234 的質量估計約為太陽的 5 至 8 倍,左側空腔橫跨約 3.5 光年。
  • 較早期的原恆星外流與周圍氣體形成激波;金、紅色區域分別呈現不同狀態的氫氣。

NGC 7129 的新生恆星,正在攪動自己的誕生地。NASA 於 10 月 6 日發布詹姆斯・韋伯太空望遠鏡的新影像,揭開這片距離地球約 3,300 光年的恆星育嬰室:中央亮星旁,一側是寬闊的金色空腔,另一側則有紅色氣流穿行於濃密塵埃。

韋伯的近紅外線相機 NIRCam 穿透部分遮蔽,讓不同成長階段的恆星與周圍氣體同時現身。影像以可見色彩呈現不同紅外線波段;金、紅、灰藍色幫助讀者辨認氣體狀態及結構,而非肉眼從太空看見的原色。

90 秒官方縮放影片,從廣闊星空逐步帶到 NGC 7129 的韋伯影像。影片使用靜態影像製作縮放導覽,帶出目標位置與雲氣細節。 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

畫面中央最醒目的恆星是 LkHα 234。依官方發布說明,它的質量估計約為太陽的 5 至 8 倍,正處於前主序星階段:已大致完成聚集物質,仍在重力下收縮、升溫,逐步走向以核心氫融合維持穩定發光的主序階段。

由左至右呈現分子雲收縮、原恆星星盤與垂直雙向噴流,以及年輕恆星照亮空腔、推擠周圍雲氣的過程
由左至右:分子雲在重力下收縮;原恆星透過星盤吸積物質,沿星盤軸向排出雙向噴流,與周圍氣體形成激波,星盤亦可遮擋星光;較成熟的年輕恆星以星光及恆星風影響周圍氣體,配合早期外流留下的空腔,使雲氣受熱、吹散或壓縮。暖亮的空腔邊緣代表光解離區,外側暗色雲團可具備日後坍縮的條件。這是不同階段的機制示意,各部分並非等比例,也不是單顆恆星的連續觀測;色彩用以區分結構。

它左側的金色空腔橫跨約 3.5 光年。官方將這個結構解釋為恆星早期外流侵蝕緻密分子雲留下的痕跡;外流與星光為氣體注入能量,使其發亮。氣體一邊被吹散,一邊受到壓縮,後者可為其他恆星形成創造條件。

空腔內還有其他年輕恆星。它們的恆星風推擠周圍氣體,形成弧形的弓形激波及較小空腔。金色區域上緣的銳利雲脊,則標示溫熱區與外側較冷、較密氣體的交界:在這種光解離區,恆星輻射促使氫分子分解成氫原子。

紅色噴流留下激波紋理

中央亮星右方的紅色團塊,藏着更早期的原恆星。它們仍在吸積氣體與塵埃、增加質量,同時排出高溫外流。這些外流撞上包裹原恆星的緻密物質,產生激波,使氣體受熱、發光,留下層層交錯的紋理。

NGC 7129 官方對照圖:左側史匹哲影像較模糊,右側韋伯影像呈現細緻雲氣與恆星,原圖分別標示 Spitzer 和 Webb
NGC 7129 的史匹哲影像(左)與韋伯影像(右)。韋伯分辨出更多氣體絲狀結構與背景星系;兩圖使用不同紅外線波段及配色。 圖片:NASA, ESA, CSA, STScI, NASA-JPL; Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)。

官方影像說明把右側紅色區域與受激波影響的分子氫相連,左側金色區域則主要呈現較熱的原子氫。多顆原恆星的外流在視線方向上重疊,構成這幅翻騰景象;辨認每一道外流的來源,仍需進一步分析資料。

塵埃星盤投下巨大陰影

更多紅色外流出現在畫面左上方、藍色星雲附近。藍色區域中央有一顆原恆星,周圍環繞呈環狀外觀的物質盤;星盤遮擋部分星光,在周邊星雲投下陰影。官方將這個現象比作哈伯太空望遠鏡曾拍到的「蝙蝠陰影」。

30 秒官方導覽,以平移鏡頭展示 NGC 7129 影像中的雲氣與年輕恆星。 Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Pagan (STScI), N. Bartmann (ESA/Webb) Music: Stellardrone - Twilight

從星雲細節追查恆星的影響

史匹哲太空望遠鏡曾觀測 NGC 7129 的氣體與塵埃。這次韋伯以更高的空間解析度,分辨出更細緻的氣體絲狀結構,也讓背景星系更清楚地顯現。兩台望遠鏡的合成影像採用不同波段與配色,對照時最有價值的是結構細節。

這片星雲把恆星成長與環境變化放在同一幅畫面:較成熟的年輕恆星照亮、吹蝕周圍雲氣,較早期的原恆星則用外流留下激波。研究人員將繼續分析韋伯資料,追查這些活動如何改變氣體的溫度、化學狀態及分布,理解分子雲在數百萬年間逐漸被侵蝕的過程。