科学,NASA|NASA的詹姆斯·韦伯空间望远镜要去揭开恒星摇篮之谜了
拨云散雾 ， 超强韦伯太空望远镜 ， 揭开恒星源起之谜
文章图片
文章图片
在绚烂如画的猎户星云中 ， 一个恒星的摇篮孕育着数不胜数的新恒星 ， 它将成为计划于2021年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜的研究对象 。由恒星形成领域的韦伯跨学科科学家马克·麦考琳带领的一支研究团队将对星云内部的猎户四边形星团进行观测与考察 。这个星团仅有4光年大 ， 相当于太阳到半人马座阿尔法星的距离 ， 却聚集了大约1000颗年轻恒星 。
图解：猎户四边形星团的光学影像（左）和红外影像（右） ， 由哈勃太空望远镜拍摄图源：NASA
同时担任欧洲航天局科学与探索高级顾问的马克·麦考琳解释道：“在那里有许多大约100万年的年轻恒星 ， 一百万年听似不年轻 ， 事实上 ， 如果把我们所在的太阳系比做一个中年人 ， 那么这个星团中的恒星就只是三四天大的小婴儿 。因此 ， 我们可以在年轻的恒星上看到各种各样正在发生的有趣事情 ， 这是如今在年老的恒星中看不到的 。而最初阶段的恒星及其行星系统如何发展 ， 我们对其充满好奇 ， 极力寻求答案 。”
为什么选择猎户星云？麦考琳说 ， 猎户星座是距太阳最近的大规模恒星形成区域 ， 虽然许多地方 ， 距离太阳更近 ， 孕育着年轻且低质量的恒星 ， 但没有一个地方像猎户星云一样既有大恒星又有非常小的恒星 。
图解
文章图片
文章图片
：猎户座大星云可见部分
图源：NASA/ESA
麦考琳和他的研究团队将会研究猎户四边形星团中的三个有趣现象 。首先 ， 探究该星团中年轻恒星的质量分布 。接下来 ， 查究星团中的年轻恒星周围行星形成的最早阶段 。最后 ， 分析许多年轻恒星释放出的喷射流物质 。这些观测是准予韦伯跨学科科学家麦考琳“保证时间观测”计划中的一部分 。
文章图片
文章图片
图解：这是哈勃太空望远镜拍摄到的猎户星云中年轻恒星的四个原行星盘 。这些圆盘的大小是我们太阳系直径的2到8倍 。天文学家在1994年1月至1995年3月用哈勃望远镜拍摄的猎户星云的大型调查图像中发现了这些气盘 。
致谢：马克·麦考琳（马克斯·普朗克天文研究所） ， 查尔斯·罗伯特·奥德尔（莱斯大学） ， 和美国国家航空航天局
图源：NASA
对恒星和其它年轻天体进行分类
除了研究该星团的年轻恒星外 ， 科学家还将关注质量低于恒星的褐矮星 ， 这些褐矮星像恒星一样 ， 通过气体和尘埃云的引力塌缩而形成 ， 但由于缺乏足够的物质 ， 其中央永远无法达到产生氢聚变所需的温度和压力 。
同时 ， 他们还将研究质量与木星甚至土星相当的较小天体 ， 这些天体不在恒星周围的轨道上 ， 被称为“自由漂浮的行星质量天体” 。而它们是否像其他行星一样 ， 通过恒星形成时遗留下来的原行星盘中吸收的气体和尘埃形成 ， 还是一个悬而未决的问题 。
这样的天体起初是作为环绕恒星的行星形成 ， 还是本身由恒星形成的相同气体和尘埃形成呢？麦考琳和他的团队正在试图回答这个问题 。“我们想 ， 能否通过探析这些极低质量天体所表现出来的特征 ， 来帮助我们弄清它们是孤立形成的 ， 还是实际上是环绕恒星周围轨道形成的行星 ， 并在某种相互作用中被踢出轨道了 。”
科学家将利用多色韦伯图像来寻找质量非常低的天体 ， 分辨有多少不同质量类别的天体 ， 例如：有多少与太阳质量相同？有多少是太阳质量的十分之一？有多少是太阳质量的百分之一？此外他们还会用韦伯望远镜来分析它们的大气层 。通过这些信息 ， 研究人员得以了解这些天体是如何形成的 ， 以及随着年龄增长他们会如何演化 。
推荐阅读
- 科学|世界本来没有颜色？科学家发现大脑中的“调色板”机制
- 科学|在太空中，免疫系统是否有影响？
- 科学|为什么没有人被暗物质杀死？
- 科学,黑洞|满怀期待，第一张黑洞视界照片！
- 科学,NASA|56年前的NASA航天器将坠落地球 不会构成威胁
- 科学|既然所有的生命都要死亡，那么生命的意义是什么？
- 科学|中国将发射超强卫星，功能领先多国，将于明年发射
- 科学|哈勃：出现宇宙碰撞之前！“仙女银河”外围已撞上，影响地球吗？
- 科学|中子的寿命到底有多长？多种方法试错，谜题亟待解决！
- 科学|谁来保证阿波罗宇航员可以安全地登陆月球表面？