独特的三重形成中的原恒星照亮恒星进食机制

独特的三重形成中的原恒星照亮恒星进食机制三颗原恒星IRAS04239+2436的艺术印象。资料来源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）要了解多恒星的形成过程，就必须利用像ALMA这样的高分辨率和高灵敏度设备，直接观测多颗原恒星（形成中的恒星）诞生的瞬间。此外，最近对原恒星的观测经常报告出被称为"流线"的气体结构，即流向原恒星的气体流。观测这些流线非常重要，因为它们显示了原恒星是如何吸收气体成长的，但目前还不清楚这些流线是如何形成的。由于预计多恒星系统原恒星周围的气体流具有复杂的结构，因此利用ALMA的高分辨率进行详细观测是研究气体流起源的有力工具。三元原恒星IRAS04239+2436周围的气体分布，（左）ALMA观测到的SO发射，（右）超级计算机ATERUI数值模拟再现。左图中的原恒星A和B显示为蓝色，表示来自原恒星周围尘埃的无线电波。在原恒星A中，被认为存在两颗未解决的原恒星。右图中，三个原恒星的位置用蓝色叉号表示。资料来源：ALMA(ESO/NAOJ/NRAO),J.-E.Leeetal.Leeetal.详细观测和发现研究小组利用ALMA观测了年轻多恒星系统IRAS04239+2436周围一氧化硫（SO）分子发射的无线电波。IRAS04239+2436是一个"三元原恒星系统"，即由三颗原恒星组成的系统，距离我们约460光年。研究小组期待在出现冲击波的区域探测到SO分子，并看到原恒星周围剧烈的气体运动。观测结果是，他们在三倍原恒星周围探测到了SO分子，并发现SO分子的分布形成了延伸达400个天文单位的大旋臂。此外，他们还根据多普勒效应引起的无线电波频移，成功地获得了含有SO分子的气体的速度。根据对气体运动的分析，他们发现SO分子追踪到的螺旋臂确实是流向三倍原恒星的流线。李说："我们的ALMA图像最深刻的特征是在SO辐射中探测到了轮廓清晰的大型多臂结构，"他解释了这一发现的意义。"我的第一印象是，这些结构在一起跳舞，围绕着中心原恒星系统旋转，不过，后来我们发现，旋臂是哺育小恒星的物质通道"。超级计算机"ATERUI"模拟多恒星形成。影片显示，多颗原恒星诞生于丝状湍流气体云中，它们在运行过程中会激发螺旋臂并扰动周围的气体。资料来源：松本智明、武田孝昭、4D2U项目、日本国家天文台意义和比较分析为了进一步研究气体运动，研究小组将此次观测得出的气体速度与数值模拟得出的速度进行了比较。这些模拟是利用日本国立天文台计算天体物理学中心的天文学专用超级计算机"ATERUI"和"ATERUIII"进行的。在模拟中，气体云中形成了三颗原恒星，三颗原恒星周围受到扰动的气体激发了螺旋臂形式的冲击波。"我们发现，螺旋臂表现出气体流向三颗原恒星；它们是向原恒星提供气体的流线，"主持这项研究数值模拟的松本说。"模拟得出的气体速度与观测结果非常吻合，表明数值模拟确实可以解释流线的起源。"多星形成的混合方案通过比较观测数据和数值模拟结果，研究小组研究了这颗三重原恒星是如何诞生的。到目前为止，多恒星的形成有两种方案。第一种是"湍流碎裂情景"，即湍流气体云碎裂成气体凝聚体，每个凝聚体演变成一颗原恒星。第二种是"圆盘碎裂情景"，即一颗原恒星周围的气体圆盘碎裂，形成一颗新的原恒星，从而产生多颗恒星。这里观测到的三倍原恒星可以用一种混合情景来解释，即恒星形成过程开始时是一个湍流原生气体云，类似于湍流碎裂情景，然后，新的原恒星种子在盘中产生，类似于盘碎裂情景，周围的气体湍流导致旋臂广泛延伸。观测结果与模拟结果非常相似，这表明观测到的三倍原恒星是第一个被证实通过混合方案形成多恒星的天体。松本说："这是首次同时全面地阐明原恒星和流星的起源。ALMA观测与模拟的结合是揭示恒星形成秘密的有力工具。"对行星形成和未来研究的影响李认为，这项研究还揭示了多恒星系统中行星形成的困难。她说："行星诞生于围绕原恒星形成的气体和尘埃盘中。在这个三原恒星系统中，原恒星位于一个很小的区域内，原恒星周围的星盘很小，环绕原恒星运行的原恒星将星盘从其他原恒星上剥离。行星是在长期平静的环境中形成的。因此，IRAS04239+2436不太可能是一个有利于行星形成的环境"。松本讨论了这项研究对我们理解多恒星形成的影响。"通过混合方案实际观测到一个正在形成中的多恒星系统，将大大有助于解决有关多恒星形成方案的争论。此外，这项研究不仅证实了最近注意到的流线体的存在，还解释了它们是如何形成的，这标志着一项重大进展"。Jeong-EunLee等人在《天体物理学杂志》（AstrophysicalJournal）上发表的论文《分子线成像的三重原恒星系统的三重旋臂》（Triplespiralarmsofatripleprotostarsystemimagedinmolecularlines）介绍了这项研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385491.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385491.htm

解码恒星起源：韦伯对NGC 604的红外洞察力

解码恒星起源：韦伯对NGC604的红外洞察力这张来自NASA詹姆斯-韦伯太空望远镜的NIRCam（近红外照相机）的恒星形成区NGC604的图像显示了来自明亮、炽热的年轻恒星的恒星风是如何在周围的气体和尘埃中形成空洞的。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI以恒星形成区NGC604为例。这个区域位于273万光年外的三角座星系附近，与我们熟悉的银河系中的猎户座星云等恒星诞生区相似，但它的范围要大得多，而且包含了更多新近形成的恒星。这种区域是更遥远的"星爆"星系的小规模版本，它们经历了极高的恒星形成速度。这张来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的中红外成像仪（MIRI）拍摄的恒星形成区NGC604的图像，显示了大量较冷气体和尘埃云在中红外波段是如何发光的。该区域是恒星形成的温床，是200多颗最热、质量最大的恒星的家园，它们都处于生命的早期阶段。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI恒星的形成及其所处的混沌环境是宇宙研究中研究得最透彻的领域之一，但同时也是最神秘的领域之一。美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）正在以前所未有的方式揭开这些复杂过程的神秘面纱。韦伯望远镜的近红外相机（NIRCam）和中红外光谱仪（MIRI）拍摄的两幅新图像展示了恒星形成区NGC604，它位于三角座星系（M33）中，距离地球273万光年。在这些图像中，洞穴般的气泡和伸展的气体细丝刻画出了比过去看到的更详细、更完整的恒星诞生过程。在NGC604的尘封气体包层中，隐藏着200多颗最炽热、质量最大的恒星，它们都处于生命的早期阶段。这些恒星分为B型和O型，后者的质量可能是太阳的100多倍。在附近的宇宙中发现如此密集的恒星是非常罕见的。事实上，在我们的银河系中也没有类似的区域。大质量恒星的集中，加上相对较近的距离，意味着NGC604为天文学家提供了一个在这些天体生命早期对其进行研究的机会。这段视频比较了哈勃太空望远镜的WFPC2（宽视场和行星相机2）在可见光下、詹姆斯-韦伯太空望远镜的NIRCam（近红外相机）在近红外下以及韦伯的MIRI（中红外光谱仪）在中红外下拍摄的恒星形成区NGC604的图像。资料来源：NASA、ESA、CSA、AlyssaPagan（STScI）在韦伯的近红外NIRCam图像（图像位于本页顶部）中，最明显的特征是呈鲜红色的卷须状和团块状发射物，它们从看起来像空地或星云中的大气泡的区域延伸出来。来自最亮、最热的年轻恒星的恒星风刻画出了这些空洞，同时紫外线辐射使周围的气体电离。这些电离氢呈现出白色和蓝色的幽光。韦伯近红外图像中明亮的橙色条纹标志着碳基分子的存在，这种分子被称为多环芳烃（PAHs）。这种物质在星际介质以及恒星和行星的形成过程中发挥着重要作用，但其来源却是一个谜。当你远离眼前的尘埃空地时，更深的红色代表分子氢。这种较冷的气体是恒星形成的主要环境。这幅由韦伯的NIRCam（近红外相机）拍摄的NGC604图像显示了罗盘箭头、比例尺和供参考的色键。向北和向东的罗盘箭头显示了图像在天空中的方位。刻度条标注的单位是光年，即光在一个地球年所走过的距离。(光传播的距离等于刻度条的长度需要3年）。一光年约等于5.88万亿英里或9.46万亿公里。这张图片显示的是不可见的近红外光波长，这些波长已被转换成可见光的颜色。色键显示了收集这些光线时使用了哪些NIRCam滤光片。每个滤光片名称的颜色就是用来表示通过该滤光片的红外光的可见光颜色。资料来源：NASA、ESA、CSA、STScI韦伯望远镜精湛的分辨率还让我们了解到一些以前看起来与主星云无关的特征。例如，在韦伯的图像中，有两颗明亮、年轻的恒星在中央星云上方的尘埃中挖出了洞，通过弥漫的红色气体连接在一起。在美国国家航空航天局哈勃太空望远镜的可见光成像中，这两颗恒星看起来是独立的斑点。韦伯用中红外波段观测到的景象也从一个新的角度展示了这一区域丰富多彩的动态活动。在NGC604的MIRI视图中（页首第二张图片），恒星的数量明显较少。这是因为热恒星在这些波长下发出的光要少得多，而较大的较冷气体和尘埃云则会发光。这张图片中看到的一些恒星属于周围的星系，它们是红超巨星--这些恒星温度低，但体积非常大，直径是太阳的数百倍。此外，在NIRCam图像中出现的一些背景星系也逐渐消失。在MIRI图像中，蓝色的物质卷须表示多环芳香烃的存在。据估计，NGC604的年龄约为350万年。发光气体云的直径约为1300光年。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425710.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425710.htm

一颗年轻恒星X3a竟在超级黑洞旁诞生

一颗年轻恒星X3a竟在超级黑洞旁诞生正如我们所知，黑洞周边的恒星可能面临死亡风险。如果恒星太靠近黑洞，就会被极端的潮汐力撕成碎片，变成气体和尘埃构成的流光，从而结束生命。想象一下，当天文学家们发现黑洞附近正在生成恒星，他们会感到多么惊讶。实际上，银河系中心的超大质量黑洞人马座A*附近正在诞生一颗恒星。据报道，这个被称为X3a的新天体只有几万年的历史。几万年在宇宙的时间尺度上只是一眨眼的工夫。然而，它离人马座A*如此之近，以至于它的存在不仅挑战了我们对恒星形成的认识，也挑战了我们对黑洞运作的理解。尽管动强度以及强大的紫外线和X辐射会阻止气体合并成恒星的“种子”，但X3a不仅存在，而且出现在原本人们认为不会形成恒星的地方。由于它的半径是太阳的10倍，质量是太阳的15倍，光度是太阳的24000倍，它也不是一颗娇小的婴儿恒星。根据德国科隆大学天体物理学家弗洛里安·派斯克领导的这个研究小组的观点，其中的原因比较简单。X3a不是在它目前所在的地方形成的：它形成于离黑洞较远的地方，然后向内进行了迁移。派斯克解释说：“实际上，在距离黑洞几光年远的地方，有一个区域满足恒星形成的条件。这个由气体和尘埃组成的区域足够寒冷，并且不受破坏性辐射的影响。”（编译/朱捷）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347777.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347777.htm

巨大的恒星苗圃的隐秘景象在百万张图片组合成的马赛克中揭开面纱

巨大的恒星苗圃的隐秘景象在百万张图片组合成的马赛克中揭开面纱天文学家利用可见光和红外天文勘测望远镜（VISTA），通过结合100多万张图像，创建了一个广泛的附近恒星苗圃的红外地图集。这个地图集提供了对复杂的恒星形成过程的洞察力，并揭示了以前未曾见过的物体。VISIONS调查捕捉了不同星座的恒星形成区域的图像，并反复观察相同的区域，以研究年轻恒星的运动。VISIONS图集对天文学家来说在未来几年都是很有价值的，它将为未来用其他望远镜，如欧空局的极大型望远镜（ELT）进行观测奠定基础。利用欧空局的可见光和红外天文勘测望远镜（VISTA），天文学家通过拼凑100多万张图像，创建了一个庞大的附近恒星托儿所的红外图集。这些大型马赛克显示了正在形成的年轻恒星，它们被嵌入厚厚的灰尘云中。由于这些观测，天文学家有了一个独特的工具，可以用来破译恒星诞生的复杂难题。奥地利维也纳大学的天文学家、5月11日发表在《天文学与天体物理学》上的这项新研究的主要作者StefanMeingast说："在这些图像中，我们甚至可以检测到最微弱的光源，比如质量远小于太阳的恒星，揭示出以前没有人见过的物体。这将使我们能够了解气体和尘埃转化为恒星的过程。"当气体和尘埃云在其自身的引力下坍缩时，就会形成恒星，但这一过程的细节并不完全了解。有多少颗恒星会从云中诞生？它们的质量如何？有多少恒星也会有行星？为了回答这些问题，Meingast的团队用位于智利ESOParanal天文台的VISTA望远镜调查了附近的五个恒星形成区域。利用VISTA的红外相机VIRCAM，研究小组捕捉到了来自尘埃云深处的光线。"尘埃从我们的视野中掩盖了这些年轻的恒星，使我们的眼睛几乎看不到它们。只有在红外波长下，我们才能深入这些云层，研究正在形成的恒星，"维也纳大学的博士生AlenaRottensteiner解释道，她也是这项研究的共同作者。这项名为VISIONS的调查观察了猎户座、蛇夫座、山鹑座、南冕座和狼王座的恒星形成区域。这些区域的距离不到1500光年，而且非常大，在天空中横跨一个巨大的区域。VIRCAM的视场直径与三个完整的月亮一样宽，这使得它独特地适合绘制这些巨大的区域。该小组在五年时间里获得了超过一百万张图像。然后，这些单独的图像被拼凑成这里发布的大型马赛克图片，揭示了广阔的宇宙景观。这些详细的全景图展示了黑暗的尘埃斑块、发光的云层、新诞生的恒星以及银河系的遥远背景恒星。由于同样的区域被反复观察，VISIONS的数据也将使天文学家能够研究年轻恒星如何移动。"通过VISIONS，我们对这些小恒星进行了几年的监测，使我们能够测量它们的运动，了解它们如何离开它们的母星云。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361139.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361139.htm

韦伯望远镜发现年轻恒星ISO-ChaI 147周围的神秘碳宝库

韦伯望远镜发现年轻恒星ISO-ChaI147周围的神秘碳宝库这是一颗年轻恒星被气体和尘埃盘包围的艺术印象图。一个国际天文学家小组利用美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜研究了一颗被称为ISO-ChaI147的年轻、质量极低的恒星周围的星盘。研究结果揭示了迄今为止在原行星盘中看到的最丰富的碳氢化合物化学成分。资料来源：NASA/JPL-Caltech一个国际天文学家小组利用美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）研究了一颗年轻的低质量恒星周围的气体和尘埃盘。研究结果揭示了迄今为止在这样一个盘中观测到的最大量的含碳分子。这些发现对这颗恒星周围可能形成的任何行星的潜在成分都有影响。对行星形成的影响岩质行星比气态巨行星更有可能在低质量恒星周围形成，因此它们是银河系中最常见恒星周围最常见的行星。人们对这类行星的化学性质知之甚少，它们可能与地球相似，也可能与地球大相径庭。天文学家希望通过研究形成这类行星的星盘，更好地了解行星的形成过程和由此产生的行星的成分。低质量恒星周围的行星形成盘很难研究，因为它们比高质恒星周围的盘更小更暗。一项名为"MIRI（中红外仪器）中红外盘巡天"（MINDS）的计划旨在利用韦伯望远镜的独特功能，在盘的化学物质清单和系外行星的特性之间架起一座桥梁。第一作者、荷兰格罗宁根大学的AdityaArabhavi解释说："与以前的红外空间望远镜相比，韦伯望远镜具有更好的灵敏度和光谱分辨率。这些观测在地球上是不可能实现的，因为来自圆盘的辐射被我们的大气层阻挡了。"美国国家航空航天局（NASA）詹姆斯-韦伯太空望远镜的中红外成像仪（MIRI）所揭示的ISO-ChaI147恒星的光谱显示了迄今为止在原行星盘中所看到的最丰富的碳氢化合物化学成分，其中包括13种含碳分子。其中包括首次在太阳系外探测到的乙烷（C2H6）。研究小组还首次在原行星盘中成功探测到乙烯（C2H4）、丙炔（C3H4）和甲基自由基CH3。资料来源：NASA、ESA、CSA、R.Crawford（STScI）系外行星化学的突破性发现在一项新的研究中，该研究小组探索了一颗被称为ISO-ChaI147的超低质量恒星周围的区域，这是一颗具有100万到200万年历史的恒星，其重量仅为太阳的0.11倍。韦伯的近红外成像仪揭示的光谱显示了迄今为止在原行星盘中看到的最丰富的碳氢化合物化学成分--共有13种不同的含碳分子。研究小组的发现包括首次在太阳系外探测到乙烷（C2H6），以及乙烯（C2H4）、丙炔（C3H4）和甲基自由基CH3。Arabhavi补充说："这些分子已经在太阳系中被探测到，比如在67P/Churyumov-Gerasimenko和C/2014Q2（Lovejoy）等彗星中。韦伯望远镜让我们了解到，这些碳氢化合物分子不仅种类繁多，而且数量巨大。我们现在可以看到这些分子在行星摇篮中的舞动，这真是令人惊叹。这与我们通常想象的行星形成环境截然不同。"研究小组指出，这些结果对内盘的化学性质以及可能在那里形成的行星具有重大影响。由于韦伯望远镜揭示的内盘气体富含碳元素，因此行星可能形成的固体物质中的碳元素所剩无几。因此，可能在那里形成的行星最终可能是贫碳的。(地球本身就被认为是贫碳的）。同样来自格罗宁根大学的团队成员英格-坎普（IngaKamp）补充说："这与我们在太阳型恒星周围的星盘中看到的成分大相径庭，在太阳型恒星周围的星盘中，水和二氧化碳等含氧分子占主导地位。"这个天体证明，这是一类独特的天体。"团队成员、法国国家科学研究中心的AgnésPerrin补充说："我们能在600多光年外的天体中探测到我们在地球上熟知的分子（如苯）的数量并对其进行量化，这真是不可思议。"未来研究方向下一步，科学团队打算将他们的研究扩展到更大样本的极低质量恒星周围的此类星盘，以加深他们对此类富碳陆地行星形成区域的常见性或奇特性的理解。研究小组成员、MINDS计划首席研究员、德国马克斯-普朗克天文研究所的托马斯-亨宁解释说："扩大研究范围还能让我们更好地了解这些分子是如何形成的。韦伯数据中的一些特征也仍未确定，因此需要更多的光谱分析来全面解释我们的观测结果"。这项工作还凸显了科学家跨学科合作的重要必要性。研究小组指出，这些结果和附带数据有助于其他领域（包括理论物理、化学和天体化学）解释光谱，并研究这一波长范围内的新特征。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434078.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434078.htm

韦伯望远镜揭开螺旋星系NGC 5068恒星形成过程的秘密

韦伯望远镜揭开螺旋星系NGC5068恒星形成过程的秘密在詹姆斯-韦伯太空望远镜拍摄的这张图片上，尘埃和明亮的星团组成了一道精致的轨迹。这些明亮的气体和恒星卷须属于条形螺旋星系NGC5068，在这张图片的左上方可以看到其明亮的中央条形，这是韦伯的两个仪器的合成图。美国宇航局局长比尔-纳尔逊于6月2日在波兰华沙哥白尼科学中心与学生举行的活动中透露了这一图像。在这张由詹姆斯-韦伯太空望远镜的MIRI仪器拍摄的棒状螺旋星系NGC5068的图像中，螺旋星系的尘埃结构和包含新形成的星团的发光气体泡尤为突出。三颗小行星的轨迹闯入了这张图片，表现为蓝绿色的小红点。小行星出现在这样的天文图像中，是因为它们比遥远的目标更接近望远镜。当韦伯捕捉到天文物体的几张图像时，小行星就会移动，所以它在每一帧图像中显示的位置略有不同。在诸如这张来自MIRI的图像中，它们会更明显一些，因为许多恒星在中红外波长下并不像在近红外或可见光下那么明亮，所以小行星在恒星旁边更容易看到。一条线索就在银河系的条形图下面，还有两条在左下角。资料来源：ESA/Webb，NASA和CSA，J.Lee和PHANGS-JWST团队NGC5068距离地球约2000万光年，位于室女座。这个星系中央明亮的恒星形成区域的图像是创建天文宝库活动的一部分，宝库指的是是对附近星系中恒星形成的观测。这些观测对天文学家来说特别有价值，原因有二。首先是因为恒星的形成是天文学中许多领域的基础，从恒星之间的脆弱等离子体的物理学到整个星系的演变。通过观察附近星系中恒星的形成，天文学家们希望通过韦伯提供的一些首批数据来启动重大的科学进展。从詹姆斯-韦伯太空望远镜的NIRCam仪器上看到的这个条形螺旋星系NGC5068，上面布满了该星系的大量恒星，沿着其明亮的中央条形区域最为密集，同时还有被内部年轻恒星照亮的燃烧的红色气体云。这个星系的近红外图像被构成NGC5068核心的巨大的老式恒星聚集所填充。NIRCam的敏锐视觉使天文学家能够透过银河系的气体和尘埃来仔细检查它的恒星。密集而明亮的尘埃云沿着旋臂的路径分布：这些是HII区域，是氢气的集合体，新的恒星正在那里形成。年轻的、有活力的恒星将它们周围的氢气电离，形成了这种红色的光芒。资料来源：欧空局/韦伯，NASA和CSA，J.Lee和PHANGS-JWST团队韦伯的观测建立在使用包括哈勃太空望远镜和地面观测站在内的其他研究之上。韦伯收集了19个附近的成星星系的图像，然后天文学家可以将这些图像与哈勃的10000个星团的图像、甚大望远镜（VLT）对20000个成星发射星云的光谱图以及阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）识别的12000个黑暗、密集的分子云的观测相结合。这些观测跨越了电磁波谱，给了天文学家一个前所未有的机会来拼凑恒星形成的细枝末节。由于韦伯能够透过笼罩着新生恒星的气体和尘埃，它特别适合于探索恒星形成的过程。恒星和行星系统是在旋转的气体和尘埃云中诞生的，对于像哈勃或VLT这样的可见光观测站来说是不透明的。韦伯的两个仪器--MIRI（中红外仪器）和NIRCam（近红外相机）--在红外波长上的敏锐视觉使天文学家能够直接看到NGC5068中巨大的尘埃云，并捕捉到发生的恒星形成过程。这张图片结合了这两台仪器的能力，提供了一个真正独特的NGC5068的组成情况。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363483.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363483.htm