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2024/04/19

天文科普 | 恒星形成区NGC 604

恒星形成是宇宙中最引人入胜且充满神秘色彩的过程之一。NGC 604作为银河系邻近星系M33中的一个巨大恒星形成区,为我们揭示了恒星诞生的奥秘。这片发光气体云大约形成于350万年前,而其大小大约绵延1,300光年的距离,也是已知最大的恒星形成区之一。如今它成为了研究恒星形成和宇宙演化的重要窗口,让我们对宇宙有了更深入的了解。

邻近星系M33

这片火红的星云与银河系的猎户座大星云颇为相似,但其规模更大。在这片尘埃与气体交织的广阔领域中,已经孕育出了大约200颗炽热而年轻的大质量恒星,它们虽然都处在生命的起始阶段,但也正在璀璨闪耀。这些恒星中,他们的光谱型既有B型也有O型,尤其是O型恒星,其质量或许已远远超越了太阳质量,表面温度更是高达惊人的40000K。在邻近的宇宙空间中,像这样密集分布着众多大质量恒星的区域实属罕见。

由詹姆斯-韦伯太空望远镜 NIRCam(近红外照相机)拍摄的图像,显示了 NGC 604 的恒星风是如何在周围的气体和尘埃中形成空洞的。

这个恒星形成区中绝大部分高温明亮的恒星,都位于星云中心附近,这些聚集恒星的星风和超新星爆雕刻出空腔,并呈现明显的卷须和松散的星团。这些高温恒星的紫外辐射激发星云中的物质,使周围的气体电离并显现出白色和蓝色的幽灵般光芒。

由詹姆斯-韦伯太空望远镜 MIRI(中红外仪器)拍摄的 NGC 604 

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,碳质尘埃如石墨、纳米金刚石、多环芳香烃、富勒烯、氢化非结晶碳等尘埃微粒是星际尘埃的重要研究对象,其中多环芳香烃分子备受关注。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。

NGC 604 钱德拉的X射线数据(蓝色)与哈勃望远镜的光学数据(紫色)结合图像

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。

大质量恒星的集中分布,以及它们相对较近的距离,使得NGC 604成为天文学家研究这些天体早期生命阶段的理想场所。有时,通过对附近天体(如恒星形成区域NGC 604)进行高分辨率研究,我们能够更深入地了解那些遥远天体的奥秘。