韦布望远镜首证：恒星内部竟是“水晶锻造厂”

IT之家 1 月 24 日消息，美国宇航局（NASA）于 1 月 21 日发布博文，报道称天文学家借助詹姆斯 · 韦布太空望远镜（JWST），破解了长期困扰天文学界的“冷彗星含热晶体”之谜。

IT之家援引博文介绍，天文学家长期面临一个理论悖论：彗星被戏称为“脏雪球”，主要形成于柯伊伯带或奥尔特云等极寒区域，但其内部却含有必须在高温环境下才能形成的结晶硅酸盐。

科学家此前难以解释这些晶体是如何出现在寒冷的太阳系边缘的。如今，韦布太空望远镜通过观测太阳系外的原恒星，首次提供了确凿证据，揭示了连接这一冷热两极的物理机制。

韦布望远镜利用其中红外仪器（MIRI）观测了名为 EC 53 的原恒星。数据显示，这颗年轻恒星周围环绕着气体和尘埃盘，其炽热的内部区域正是结晶硅酸盐的“锻造工厂”。

这些晶体的形成位置大约相当于太阳与地球之间的距离。韦布的光谱分析精准识别出了具体的矿物成分，包括镁橄榄石（Forsterite）和顽火辉石（Enstatite），这些正是构成地球岩石的常见成分。

研究团队发现，EC 53 是一颗极具规律性的恒星，大约每 18 个月就会进入为期 100 天的“爆发期”。在此期间，恒星会大量吞噬周围的气体和尘埃，同时产生强大的喷流和外流。

韩国首尔大学教授 Jeong-Eun Lee 形容这一过程如同“宇宙高速公路”：EC 53 的分层外流将新形成的结晶硅酸盐从内部“卷起”，并高速弹射到原本寒冷的原行星盘边缘。

此图表示围绕原恒星 EC 53 的气体和尘埃盘的一半。恒星爆发会周期性地形成结晶硅酸盐，这些硅酸盐会被抛射到星系的边缘，在那里最终可能会形成彗星和其他冰岩天体。图源：美国宇航局

韦布望远镜不仅展示了晶体的化学成分，还绘制了它们在系统中的运动轨迹。太空望远镜科学研究所的 Joel Green 表示，团队成功追踪了这些比沙粒还小的微粒是如何被恒星制造并分发的。

韦布的 NIRCam（近红外相机）图像进一步捕捉到了恒星两极附近的高速热气体喷流，以及从圆盘最热区域发出的较慢外流，这些观测数据完美印证了物质向外传输的动力学模型。

参考