在北方晴朗的夜空中,深空拍攝難度最低的獵戶座大星云格外引人注目。
它不僅是離地球最近的星云,也是銀河系中最年輕的星云,由于它是梅西耶發(fā)現(xiàn)的第42個(gè)深空星云,所以獵戶座大星云又被稱為M42,哈勃望遠(yuǎn)鏡升空后,曾對獵戶座大星云進(jìn)行過詳細(xì)的觀測,科學(xué)家甚至利用哈勃的照片把M42制成了3D模型。
韋伯望遠(yuǎn)鏡作為哈勃望遠(yuǎn)鏡的繼任者,其能力自然在哈勃之上,前幾次韋伯為我們帶來了許多驚艷的深空圖像,這次它又來了,目標(biāo)對象就是曾被哈勃觀測過的獵戶座大星云,不過韋伯望遠(yuǎn)鏡更高的分辨率和更靈敏的遠(yuǎn)紅外探測器,為我們揭示了隱藏在氣體和塵埃云中的更多難以置信的細(xì)節(jié)。
獵戶座星云距離地球只有1350光年,作為離地球最近的星云,獵戶座是人們長期以來研究過最多的太空區(qū)域之一,這個(gè)氣勢磅礴的星云隸屬于更大的獵戶座分子云,在整個(gè)獵戶座的心臟位置,而本次韋伯望遠(yuǎn)鏡的拍攝目標(biāo)則是心臟的心臟,即獵戶座星云最核心的部分,靠近恒星誕生最活躍的區(qū)域:四合星群。
四合星群本身并不在這張圖像中,它位于右上方的畫外,但它對整張圖像內(nèi)的天體都產(chǎn)生了影響,四合星群的光芒照亮了大片區(qū)域,不僅如此,它和周圍其他年輕而活躍的恒星共同發(fā)出了強(qiáng)烈的紫外線輻射,這種輻射侵蝕著周圍星際氣體和塵埃云。
雖然在這張照片中強(qiáng)烈的輻射已經(jīng)被處理過了,但在獵戶座棒狀光子主導(dǎo)區(qū)中,我們?nèi)钥梢钥吹竭吘壧幾贤饩侵蝕的痕跡。
從左上方到右下角貫穿了一個(gè)氣墻,它就是獵戶座棒狀光子主導(dǎo)區(qū),雖然名字似乎很響亮,看上去也非常壯觀,但它實(shí)際上正在被紫外線輻射蒸發(fā)其中的氣體和塵埃,它旁邊最亮的恒星是獵戶座θ2A星,屬于三合星系統(tǒng)獵戶座θ2的主星,它的光被周圍的塵埃反射,在它四周形成了一圈更壯麗的紅光。
由于它本就屬于宇宙中溫度最高,質(zhì)量最大的O型星,再加上它內(nèi)部的氫元素已經(jīng)快要消耗完,正在逐漸遠(yuǎn)離主序星階段,所以它的亮度是太陽是十萬倍,在整張圖像中異常耀眼,在北半球不受光污染的地區(qū),用肉眼就可以直接觀察到。
俯瞰整個(gè)獵戶座星云,我們還發(fā)現(xiàn)了一顆年輕的恒星,它尚處于繭中,被一個(gè)圓盤狀的塵埃云包裹,不過在附近恒星強(qiáng)烈輻射場的影響下,這個(gè)圓盤結(jié)構(gòu)維持不了太久就會(huì)被蒸發(fā)或輻射掉。
我們還可以看到在圖像的右下角有一些薄而曲折的細(xì)絲,它們是星云內(nèi)流動(dòng)的氣體,主要成分是一些碳?xì)浠衔锖头肿託錃猓瑫?huì)在塵埃和氣體云的更深處促進(jìn)新一代恒星的誕生。
雖然獵戶座星云距離我們很遠(yuǎn),跟地球也沒太大關(guān)系,但它現(xiàn)在所發(fā)生的一切都曾是太陽系所發(fā)生過的。
大約在46億年前,現(xiàn)在太陽系的位置還空空如也,沒有八大行星也沒有太陽,只有一個(gè)范圍達(dá)數(shù)光年的氫分子云,就像現(xiàn)在縮小版的獵戶座星云一樣,隨后這片氫分子云附近發(fā)生了一些情況,造成了引力擾動(dòng),科學(xué)家猜測可能是附近超新星爆炸的震波。
不管是什么,它都導(dǎo)致了氫分子云的密度增高,最終重力克服了氣體的膨脹壓力,開始向內(nèi)坍縮。
坍縮時(shí)遵守角動(dòng)量守恒原理,分子云轉(zhuǎn)動(dòng)得越來越快,中心聚集了越來越多的物質(zhì),密度也越來越大,每一個(gè)粒子在重力的影響下都精準(zhǔn)地落在中心區(qū)域,這里的溫度開始快速上升,成為比周圍環(huán)繞的盤面熱得多的區(qū)域。
收縮的星云越轉(zhuǎn)越快,并逐漸變得扁平,這時(shí)它就變成了原行星盤,中心則是高溫高密度的原恒星。
此時(shí)的太陽就像圖像里那個(gè)被繭包裹著的年輕恒星,我們已經(jīng)無法穿越回46億年前看看太陽究竟是怎樣誕生的,但通過觀察獵戶座星云中恒星的誕生過程,就也間接的看到了太陽當(dāng)時(shí)的樣子。
而我們能一睹這些奇觀,都要?dú)w功于韋伯望遠(yuǎn)鏡的紅外探測器。
獵戶座星云充斥著大量星際氣體和塵埃,而恒星誕生的地方恰好就在這些遮擋物后面。哈勃望遠(yuǎn)鏡和其他望遠(yuǎn)鏡基本上無法看穿這些區(qū)域,在其他星云也是同樣的情況。
而韋伯望遠(yuǎn)鏡攜帶了中紅外儀器NIRCam,它可以探測到隱藏在塵埃后面的物體發(fā)出的紅外光,從而揭開恒星形成區(qū)域的神秘面紗。
可以說韋伯望遠(yuǎn)鏡打開了一個(gè)我們從未見過的新世界,而對于新世界的探尋,我們也才剛剛開始。