宇宙碰撞:SOFIA揭開了星團的神祕形態


宇宙碰撞:SOFIA揭開了星團的神秘形態


像所有恆星一樣,太陽出生在巨大的分子氣體和塵埃的冷雲中。它可能有幾十甚至幾百個恆星兄弟 - 一個星團 - 但這些早期的伴星現在分散在我們的銀河系中。儘管這一特殊創造事件的殘餘早已消散,但今天星系的誕生仍在我們的銀河系內外延續。星團是在光學烏雲的心中構思出來的,其中早期的形成階段在歷史上一直被隱藏起來。但是這些寒冷,塵土飛揚的雲層在紅外線中閃耀著光芒,因此像紅外天文學平流層天文臺這樣的望遠鏡可以開始揭示這些長期存在的秘密。


宇宙碰撞:SOFIA揭開了星團的神秘形態


形成從湍流分子云彩碰撞的星團的例證,出現作為在背景星系星際前面的黑暗的陰影。

致謝:NASA / SOFIA / Lynette Cook

傳統模型聲稱重力可能是恆星和星團形成的唯一原因。最近的觀察表明,磁場,湍流或兩者也都參與其中,甚至可能在創造過程中占主導地位。但究竟是什麼觸發了導致星團形成的事件呢?

使用SOFIA儀器的天文學家,即太赫茲頻率的德國天文學接收器,被稱為GREAT,已經發現了新的證據,即星團通過巨大的分子云之間的碰撞形成。

結果發表在皇家天文學會月刊上。

弗吉尼亞州夏洛茨維爾市弗吉尼亞大學的博士後研究員托馬斯·比斯巴斯說:“恆星是由產生新化學元素的核反應驅動的。”該論文的主要作者描述了這些新結果。“地球上生命的存在是數十億年前爆炸的恆星的產物,但我們仍然不知道這些恆星是如何形成的 - 包括我們自己的恆星形成。”

研究人員研究了恆星可以形成的分子云周圍的電離碳的分佈和運動。似乎有兩種不同的分子氣體成分以超過20,000英里/小時的速度相互碰撞。分子和電離氣體的分佈和速度與雲碰撞的模擬一致,這表明當雲在碰撞時產生的衝擊波中氣體被壓縮時形成星團。

“這些恆星形成模型很難在觀察上進行評估,”瑞典哥德堡查爾姆斯理工大學教授,弗吉尼亞大學教授,以及該論文的首席研究員Jonathan Tan說。“我們在項目中處於一個迷人的地步,我們通過SOFIA獲得的數據可以真正測試模擬。”

原子信封包圍的分子云的插圖,綠色,SOFIA通過電離碳發射檢測到。這些包絡的空間偏移和運動確認了雲碰撞模擬的預測。


宇宙碰撞:SOFIA揭開了星團的神秘形態


致謝:NASA / SOFIA / Lynette Cook

雖然尚未就推動星團產生的機制達成科學共識,但這些SOFIA觀測已幫助科學家邁出了重要的一步,揭開了神秘面紗。這個研究領域仍然是一個活躍的領域,這些數據提供了有利於碰撞模型的關鍵證據。作者期望未來的觀測將測試這種情況,以確定雲碰撞的過程是否是該區域獨有的,更廣泛的,甚至是形成星團的通用機制。

“我們的下一步是使用SOFIA觀察大量形成星團的分子云,”Tan補充說。“只有這樣,我們才能理解常見的雲碰撞是如何觸發星系中的恆星誕生的。”

SOFIA是一架波音747SP噴氣客機,經過改裝,可以安裝直徑為106英寸的望遠鏡。這是NASA與德國航空航天中心DLR的聯合項目。

美國宇航局位於加利福尼亞州硅谷的艾姆斯研究中心與總部位於馬里蘭州哥倫比亞的大學空間研究協會和斯圖加特大學的德國SOFIA研究所(DSI)合作,管理SOFIA計劃,科學和任務運營。該飛機由位於加利福尼亞州Palmdale的美國宇航局阿姆斯特朗飛行研究中心機庫703維護和操作。


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