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( 二 )
研究剪影
这个托儿所里的一些新生恒星被由气体和尘埃组成的圆盘环绕着 ， 在明亮的猎户星云映衬下 ， 这些圆盘以剪影的方式呈现出来 。天文学家认为 ， 行星一开始应该是在这些圆盘中形成 。研究团队将使用韦伯的高分辨率红外成像来测量这些圆盘的大小 。通过与哈勃太空望远镜拍摄的可见光图像对比 ， 研究团队能够了解到尘埃的成分 ， 这将有助于他们了解行星形成的最早阶段 。
考察喷射流
当年轻的恒星从周围的气体和尘埃中聚集物质时 ， 大多还会以喷射流的方式从极地区域喷射出一部分物质 ， 这个过程是恒星形成不可或缺的一部分 。由于猎户星云是众多年轻恒星的家园 ， 所以这里有许多大大小小的喷射流存在 。研究团队将使用韦伯测量出这些喷射流的精密结构并确定它们的速度 ， 同时评估它们对周围恒星形成云的累积反馈 。
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图源：NASA
为什么选择韦伯太空望远镜？
当恒星还很年轻时 ， 它们被其原构成物即气体和尘埃所包围 。尘埃吸收可见波长光将恒星隐藏在不透明的屏障后面 。但长波长光可以穿透这尘埃 ， 因此天文学家即使无法在可见光中看到恒星 ， 通常也可以通过红外线探测到它们 。
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同时 ， 当天体还年轻处于形成阶段时 ， 它们不会变得特别热 ， 这意味着它们不会在可见波段发出明亮的光 ， 而是在红外线中散发大部分光 。利用地面望远镜进行的红外研究表明 ， 猎户四边形星团中存在许多褐矮星 ， 但质量低于三倍木星的年轻天体尚未发现 ， 这有两个原因 。
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图源：wiki
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第一 ， 地面与被研究天体之间的地球大气层在红外线中发出明亮的光 。麦考琳解释说“从某种程度上 ， 这有点像在白天进行可见波长的天文学观测 ， 你可以依靠光看到相对明亮的东西 ， 但你无法看到非常微弱的东西 。而韦伯望远镜将会发射在地球发光的大气层上方 ， 使这些研究得以进行 。”
第二 ， 与地面望远镜不同 ， 韦伯望太空远镜自身温度非常低 。麦考琳说：“人类自身温暖 ， 会在红外线中发光 ， 地面望远镜同样也会在红外线中发光 。因此 ， 这些质量为三倍木星的寒冷天体 ， 几乎所有的光都会以相当长的波长发出 ， 此时 ， 望远镜本身会发出异常明亮的光 。而在太空中 ， 望远镜可以冷却到在这些波长下完全不发光的程度 。这意味着突然之间你可以看到你从地面永远无法看到的新的、非常微弱且质量极低的年轻天体 。
韦伯太空望远镜是一台强大的红外线太空望远镜 ， 具备独一无二的功能 ， 能够用来研究猎户星云等类似区域上的年轻恒星、褐矮星、自由漂浮的行星质量天体以及它们的原行星盘和喷射流 。
詹姆斯·韦伯太空望远镜将于2021年发射 ， 成为世界上首屈一指的空间科学天文台 ， 帮助人类揭开太阳系的奥秘 ， 放眼于其它恒星的遥远世界 ， 探索宇宙的神秘结构和起源以及我们在宇宙中的位置 。韦伯是由美国国家航空航天局及其合作伙伴欧洲航天局和加拿大航空航天局领头的一个国际项目 。
作者:AnnJenkins
FY:徐戈
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