驚艷的宇宙之美!創造之柱還沒有被摧毀

欣賞美圖美文前問問大家,你知道到“創造之柱”嗎?你知道它有多美嗎?至於美可能難以形容,那麼下面“博科園”就帶大家領略這令人陶醉的宇宙之美——創造之柱(巨蛇座鷹狀星雲中形成恆星的區域)。

驚豔的宇宙之美!創造之柱還沒有被摧毀

利用錢德拉望遠鏡,研究人員在鷹狀星雲區域中發現了1700多個x射線源。其中三分之二來源是位於星雲中的年輕恆星,而其中一些則是在這個圍繞著創造之柱的小範圍內,在這裡和周圍環境中沒有最近的超新星證據。(圖片)X射線:NASA / CXC / INAF / M.GUARCELLO等;光學:NASA / STSCI

在距離7000光年遠的鷹狀星雲創造之柱,是哈勃望遠鏡最具代表性的圖像之一。

驚豔的宇宙之美!創造之柱還沒有被摧毀

鷹狀星雲包含了數千顆新星,明亮的中央星團,各種蒸發氣體的球狀星團包含了活躍恆星形成區以及年輕璀璨的恆星。圖片:NASA / ESA & HUBBLE; WIKISKY TOOL

整個星雲本身就是一場競賽:新恆星的蒸發輻射與星雲冷卻氣體正在形成的活躍恆星形成做“鬥爭”。

驚豔的宇宙之美!創造之柱還沒有被摧毀

這張照片對比了兩幅鷹狀星雲創造之柱,哈勃望遠鏡相隔20年拍攝的照片。左邊的新圖像幾乎和1995年的右邊一樣,幾乎完全相同。然而最新的圖像使用哈勃2009年安裝的廣角相機3,以更清晰的方式捕捉髮光的氧、氫和硫磺。有了這兩張圖片,天文學家就可以研究創造之柱結構是如何隨時間變化的,並展示了人類可以通過在太空中做天文學來學習的最好例子之一。圖片:NASA, ESA/HUBBLE AND THE HUBBLE HERITAGE TEAM

哈勃在20世紀90年代中期首次觀測到,新的的技術和時間流逝使我們對這個系統有了更進一步認識。

驚豔的宇宙之美!創造之柱還沒有被摧毀

創造之柱頂部氣體結構的細微變化顯示出一種可能來自創造之柱內新生的大質量恆星流出,這與錢德拉測量的新恆星位置一致。圖片:NASA, ESA, AND THE HUBBLE HERITAGE TEAM (STSCI/AURA)

隨著恆星的外流和噴流滲透到氣體中,新恆星顯然正在誕生。

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通過對創造之柱的紅外線觀測,可以看到創造之柱內部新形成的恆星。藍色特徵表示蒸發過程中的氣體;信號的模糊表明蒸發速度相對較慢。創造之柱要完全蒸發至少需要10萬年以上的時間。圖片:NASA, ESA/HUBBLE AND THE HUBBLE HERITAGE TEAM

近紅外觀測可以透過塵埃看到一幅閃閃發光的年輕熾熱恆星。

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VLT的ANTU望遠鏡在2012年用近紅外成像技術拍攝了著名的創造之柱及其周圍。這使得天文學家能夠穿透模糊的塵埃去尋找新形成的恆星。近紅外結果顯示,在被探測到的73個蒸發氣體球中,有11個可能含有恆星,而且在哈勃圖像中看不到的柱頂上有恆星和星雲。圖片:VLT/ISAAC/MCCAUGHREAN & ANDERSEN/AIP/ESO

但是在較長的波長下,會出現溫度較低的物質信號(不同波段下能看到不一樣特性的物質)。

驚豔的宇宙之美!創造之柱還沒有被摧毀

2007年由斯皮策拍攝的紅色熾熱塵埃被認為是8000-9000年前的一顆超新星。然而其導致塵埃變暖是有道理的,如果是一顆超新星造成的,其他波長的詳細觀測將會揭示這一點。圖片:SPITZER SPACE TELESCOPE / IRAC / MIPS; NASA / JPL-CALTECH / N. FLAGEY (IAS/SSC) AND THE MIPSGAL SCIENCE TEAM

中紅外線揭示了一個漫射熱源正在使星雲變暖,這表明最近有一顆超新星。

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1995年美國宇航局的哈勃太空望遠鏡使“創造之柱”聞名於世,赫歇爾空間天文臺捕捉到了這張鷹狀星雲的圖像,它的氣體和塵埃溫度較低。不同顏色代表了不同的氣體:介於10和40k之間。圖片:ESA/HERSCHEL/PACS/SPIRE/HILL, MOTTE, HOBYS KEY PROGRAMME CONSORTIUM

當遠紅外顯示氣體蒸發的位置時,我們需要x射線來確定創造之柱是否被摧毀。

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恆星形成過程發生在創造之柱中,以及鷹狀星雲內的任何其他地方,都是由於2007年美國宇航局錢德拉x射線望遠鏡的獨特視角而被揭示,而最初1995年的圖像則覆蓋了位置。圖片:X-RAY: NASA/CXC/U.COLORADO/LINSKY ET AL.; OPTICAL: NASA/ESA/STSCI/ASU/J.HESTER & P.SCOWEN

十多年前,錢德拉首次披露了新恆星的形成,在星雲內部和柱子內部形成了新恆星。

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巨大的、延伸的、結構豐富的x射線輻射突出了銀河系中見到的各種超新星。其中一些只有幾百年的歷史,其他則成千上萬年,x射線少表明了超新星的缺乏。圖片:NASA/CXC/SAO

幸運的是,錢德拉發現了許多超新星遺蹟;我們知道了它們長什麼樣。

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利用錢德拉太空望遠鏡,研究人員在鷹星雲中發現了1700個不同的x射線源。通過對恆星的光學和紅外識別,找到了前景或背景中的偶然闖入者,並確定了超過三分之二來源可能是鷹狀星雲NGC 6611星團中的年輕恆星。圖片:ASA/CXC/INAF/M.GUARCELLO ET AL.

一個新的x射線視圖顯示只有點光源:恆星和恆星的屍體。

驚豔的宇宙之美!創造之柱還沒有被摧毀

錢德拉太空望遠鏡以獨特的解析和定位x射線源的能力使它能夠識別數百顆非常年輕的恆星,以及那些仍在形成過程中的恆星(被稱為“原恆星”)。美國宇航局斯皮策太空望遠鏡和歐洲南方天文臺的紅外觀測顯示,在鷹狀星雲中有219個x射線源是由塵埃和氣體組成的圓盤包圍年輕恆星,而964個是沒有這些圓盤的年輕恆星,超新星遺蹟的數量為零。圖片:X-RAY: NASA/CXC/INAF/M.GUARCELLO ET AL.; OPTICAL: NASA/STSCI

而最近沒有超新星爆發,所以創造之柱只會蒸發得很慢,以至於到現在都還沒有被摧毀消散。


博科園-科學科普|文:Ethan Siegel/Forbes Science/S.W.A.B

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