天文学家获得了迄今为止最高分辨率的船底座星云近红外图像,船底座星云是一团厚厚的尘埃和气体云,恒星正在其中积极形成。
新获得的图像由智利的双子座南望远镜拍摄,看起来令人难以置信。它们对于了解恒星苗圃和恒星诞生也很有用,并且在某种程度上是我们在詹姆斯·韦伯太空望远镜最终升空时可以期待的图像类型的预览。
“结果令人震惊”莱斯大学的物理学家和天文学家帕特里克·哈蒂根说。
“我们沿着云的边缘看到了以前从未观察到的大量细节,包括可能由磁场产生的一长串平行脊、一个几乎完全平滑的正弦波以及顶部的碎片,这些碎片似乎位于云的边缘。云被强风吹走的过程。”
恒星的诞生是一个令人着迷的过程,但它不可能在任何地方发生。你需要厚厚的气体和尘埃云,富含分子氢,而且密度很大,其中包含在自身质量作用下重力塌陷的区域。
当这些结塌陷时,其任何旋转都会被放大在角动量守恒下。这会产生一个旋转的物质盘,将物质注入原恒星(在恒星形成过程完成后,最终可能会继续形成行星)。
因此,恒星形成的最佳地点是最密集、灰尘最多的地方。这些星际云看起来不透明,就像在闪烁的星星背景下的黑暗空洞在光波长中。这使得它们成为哈勃太空望远镜的致命弱点。
“哈勃在光学和紫外线波长下运行,这些波长被恒星形成区域中的尘埃阻挡,”哈蒂根说。
但红外和近红外波长的光可以穿透厚厚的尘埃,让天文学家能够窥视这些神秘的云层内部。这就是像南双子座这样的仪器比哈勃望远镜有优势的地方。但它们也有一个缺点。哈勃在太空中。双子座南区位于地球上,位于地球大气层的气泡内。
大气湍流会扭曲并分裂来自远处的光线——这就是为什么当你仰望夜空时星星会闪烁。这是地面天文学的一个问题,多年来,不同的技术已应用来纠正它。
过去,在进行观察后,在处理图像时必须消除畸变效应。然而,技术的进步已经实现了我们所说的自适应光学,它可以在观测过程中纠正大气湍流。
这Gemini South 自适应光学成像仪由五个激光器组成;它们被发射到天空以投射人造“引导星”,对这些引导星进行测量以纠正大气湍流的影响。
利用这项技术,Hartigan 和他的团队能够获得船底座星云的图像,其分辨率比没有使用自适应光学器件拍摄的图像高 10 倍,清晰度大约是该波长下哈勃图像的两倍。这些图像揭示了尘埃和气体云与附近年轻大质量恒星团之间相互作用的新细节。
这片云的一部分被称为“西墙”,炽热的年轻恒星发出的辐射正在电离氢,使其发出红外光。来自恒星的紫外线辐射也会导致外层的氢蒸发。
使用不同的滤镜,研究小组能够获得云表面的氢和蒸发的氢的单独图像。
“这个区域可能是天空中受辐射界面的最好例子,”哈蒂根说。 “它的新图像比我们以前看到的任何图像都清晰得多。它们提供了迄今为止最清晰的视图,了解大质量年轻恒星如何影响其周围环境以及恒星和行星的形成。”
詹姆斯·韦伯太空望远镜,当它大约一年后推出(触摸木头),主要在红外和近红外区域进行观察;研究人员表示,这张图片可以让我们一睹未来的景象。
但它也揭示了自适应光学作为完善或观察能力的补充的力量。
“像西墙这样的结构将成为韦伯望远镜和像双子座南这样具有自适应光学系统的地面望远镜的丰富狩猎场,”哈蒂根说。 “每一个都将刺穿尘埃罩并揭示有关恒星诞生的新信息。”
你可以在此处下载图像的高分辨率版本。该研究发表于天体物理学杂志通讯。