韦伯望远镜揭示“宇宙龙卷风”Herbig-Haro 49/50背后隐藏的星系

当我们观察宇宙时，我们是在看一个投射到二维图像上的三维空间。因此，天空中看似靠得很近的物体实际上可能相隔很远，彼此之间没有真正的联系。美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜最近捕捉到了一个引人注目的例子：附近的原恒星喷流，称为 Herbig-Haro 49/50，似乎与一个更遥远的螺旋星系对齐。

美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在高分辨率近红外和中红外光下观测到了Herbig-Haro 49/50，这是一颗来自附近仍在形成的恒星的流出物。这颗年轻的恒星位于韦伯图像的右下角。流出的复杂特征以红橙色表示，为年轻恒星的形成方式以及它们的喷流活动如何影响周围环境提供了详细的线索。天空中这个方向的偶然排列为这颗附近的赫比格-哈罗天体（位于我们的银河系内）与远处背景中正面的螺旋星系提供了美丽的对比。图片来源：NASA、ESA、CSA、STScI

由于这颗年轻恒星距离地球相对较近，这张新的红外合成图像提供了极其详细的喷流图像。借助韦伯的高分辨率，科学家可以研究喷流的精细结构，并更深入地了解这些高能喷流在恒星形成早期阶段如何影响其周围环境。

这张并排比较图显示了斯皮策太空望远镜拍摄的 HH 49/50 图像（左）与韦伯使用 NIRCam（近红外相机）仪器和 MIRI（中红外仪器）拍摄的同一物体图像（右）。韦伯图像显示了原恒星喷流撞击物质时加热气体和尘埃的复杂细节。韦伯还分辨出了位于流向遥远螺旋星系的流出物尖端的“模糊”物体。来源：NASA、ESA、CSA、STScI、NASA-JPL、SSC

想要一些赏心悦目的东西吗？这张引人注目的图片可能会满足您的需求。它显示了 Herbig-Haro 49/50（来自附近一颗年轻恒星的泡沫状流出物）与色彩斑斓的更遥远的螺旋星系偶然对齐。该合成图像由NASA 的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄，结合了近红外相机 ( NIRCam ) 和中红外仪器 ( MIRI ) 的数据，提供了该动态区域的极其详细的视图。

Herbig-Haro天体是恒星高速喷流撞击周围物质时形成的发光气体云。这些喷流可以延伸数光年，产生激波加热气体。随着气体冷却，它会发出可见光和红外波长的光，使这些天体成为韦伯等红外望远镜研究的理想对象。

这幅“宇宙龙卷风”被命名为Herbig-Haro 49/50，是由一股宇宙喷流在穿过星际气体和尘埃云时产生的强大冲击力形成的。龙卷风般的特征实际上是一股物质喷流在视野中向下流动时产生的冲击波锋面。位于图像上边缘的一颗仍在形成的恒星产生了这种外流。喷流以每秒超过 100 英里的速度撞击邻近的尘埃云，将尘埃加热到白炽状态，并使其发出斯皮策望远镜可探测到的红外光。图片来源：NASA/JPL-Caltech/J. Bally（科罗拉多大学）

当美国宇航局的斯皮策太空望远镜于 2006 年观测到该区域时（见上图），科学家将 HH 49/50 称为“宇宙龙卷风”，因为它的形状是扭曲的。但尖端明亮模糊特征的性质仍不清楚。现在，借助韦伯更清晰的分辨率，天文学家可以看到冲击气体中的精细细节，确认模糊物体实际上是一个遥远的螺旋星系，甚至可以看到充满遥远星系的背景。

HH 49/50 位于Chamaeleon I 云团中，这是银河系中最近的活跃恒星形成区域之一，正在形成许多与太阳相似的低质量恒星。这个云团可能与太阳形成的环境相似。过去对该区域的观测表明，HH 49/50 流出物正以每秒 60-190 英里（每秒 100-300 公里）的速度远离我们，这只是更大规模流出物的一个特征。

该可视化图像检查了詹姆斯韦伯太空望远镜在近红外和中红外光下看到的 Herbig-Haro 49/50（HH 49/50）的三维结构。

当原恒星喷流撞击该区域时，韦伯的 NIRCam 和 MIRI 观测追踪到了发光氢分子、一氧化碳分子和带电尘埃颗粒（以橙色和红色表示）的位置。韦伯的观测探索了小空间尺度上的细节，这将有助于天文学家模拟喷流的特性并了解它如何影响周围的物质。

HH 49/50 中的弧形特征类似于高速行驶的船产生的水尾流，指向了这种喷流的源头。根据过去的观察，科学家怀疑一颗名为 Cederblad 110 IRS4 的原恒星是喷流活动的可能驱动因素。CED 110 IRS4 距离 HH 49/50 约 1.5 光年（位于韦伯图像的右下角），是一颗 I 类原恒星。I 类原恒星是年轻的物体（数万至一百万年），正处于质量增长的黄金时期。它们周围通常有一个可辨别的物质盘，这些物质仍在落到原恒星上。科学家最近利用韦伯的 NIRCam 和 MIRI 观测来研究这颗原恒星，并获得其周围环境冰冷成分的清单。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的 NIRCam（近红外照相机）和 MIRI（中红外仪器）拍摄的 Herbig-Haro 49/50 图像显示了指南针箭头、比例尺和颜色键以供参考。北和东罗盘箭头显示图像在天空中的方向。请注意，天空中北和东的关系（从下方看）相对于地面地图上的方向箭头（从上方看）是翻转的。比例尺以光年为单位，即光在一年地球内传播的距离。（光需要 0.05 年（或约 18 天）才能传播相当于比例尺长度的距离。）一光年约等于 5.88 万亿英里或 9.46 万亿公里。比例尺也以角秒为单位，这是天空中角距离的测量单位。一角秒等于 1/3600 度的角度测量值。 1 度有 60 弧分，1 弧分有 60 弧秒。（满月的角直径约为 30 弧分。）覆盖天空 1 弧秒的物体的实际大小取决于它与望远镜的距离。此图显示了已转换为可见光颜色的不可见近红外和中红外波长。颜色键显示了收集光线时使用了哪些 NIRCam 和 MIRI 滤镜。每个滤镜名称的颜色是可见光颜色，用于表示穿过该滤镜的红外光。来源：NASA、ESA、CSA、STScI

这些 HH 49/50 弧线的韦伯详细图像可以更精确地指出喷流源的方向，但并非每个弧线都指向同一个方向。例如，有一个不寻常的露头特征（在主喷流的右上方），这可能是另一个不同喷流的偶然叠加，与间歇性喷流源的缓慢进动有关。或者，这个特征可能是主喷流分裂的结果。

偶然出现在 HH 49/50 尖端的星系是一个更遥远的正面螺旋星系。它有一个突出的中央凸起，以蓝色表示，显示了较老恒星的位置。凸起还显示出“侧叶”的迹象，表明这可能是一个棒旋星系。螺旋臂内的红色团块显示了温暖尘埃和形成恒星群的位置。该星系甚至在这些尘埃区域显示出真空气泡，类似于韦伯在 PHANGS 计划中观测到的附近星系。

韦伯幸运地捕捉到了这两个不相关物体的排列。数千年后，HH 49/50 的边缘将向外移动，最终似乎遮住了遥远的星系。

Herbig-Haro 49/50 位于蝘蜓座，距离地球约 625 光年。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界领先的太空科学天文台，旨在探索有关宇宙的最深层问题。从揭开我们太阳系的奥秘到研究围绕遥远恒星运行的行星，韦伯正在帮助科学家拼凑星系、恒星甚至生命本身的起源。这项开创性的任务是由 NASA 领导的国际合作，欧洲航天局(ESA) 和加拿大航天局 (CSA) 做出了重要贡献。

编译自/ScitechDaily