NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜显示了几颗恒星“搅动”了南环星云
来自NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一批数据显示，至少有两颗，甚至可能有三颗看不见的恒星，塑造了南环星云的形成了南环星云的椭圆形、曲线形。此外，通过将韦伯的红外图像与欧洲航天局（ESA）盖亚天文台的现有数据配对，研究人员第一次能够在形成星云之前精确地确定中心恒星的质量。由澳大利亚悉尼麦考瑞大学的奥索拉·德·马尔科领导的近70名研究人员组成的团队分析了韦伯对这颗垂死恒星的10次高度详细的曝光，得出了这些结果。
他们的计算表明，在喷射出气体和尘埃层之前，中心恒星的质量几乎是太阳的三倍。在这些喷射之后，它现在的质量大约是太阳质量的60%。了解初始质量是一个关键的证据，有助于团队重建场景，并预测了这个星云的形状是如何形成。
NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜为南环星云提供了截然不同的视角。每张图像都结合了来自三个滤光片的近红外光和中红外光。在左图中，韦伯拍摄的南环星云图像突出显示了围绕着两颗中心恒星的高温气体。在右图中，韦伯的图像描绘了这颗恒星分散的分子外流，这些分子外流已经到达宇宙的更深处。在左图中，蓝色和绿色被分配给韦伯1.87微米波长和4.05微米波长拍摄的近红外数据（F187N和F405N），红色被分配给韦伯18微米波长拍摄的中红外数据（F1800W）。在右图中，蓝色和绿色被分配给韦伯在2.12微米波长和4.7微米波长拍摄的近红外数据（F212N和F470N），红色被分配给韦伯在7.7微米波长拍摄的中红外数据（F770W）。
影像来源：NASA, ESA, CSA, and O. De Marco (Macquarie University). 影像处理：J. DePasquale (STScI)
让我们从这个特殊“派对”的顶级明星开始吧，这颗恒星在数千年的时间里褪去了层层气体和尘埃。它在左边的图像中呈红色，因为它周围环绕着一个轨道尘埃盘，大小与我们太阳系的柯伊伯带相似。虽然有些恒星在“舞台上”单独表演时会将自己的气体和尘埃层褪去，但研究人员提出，有一些同伴坐在前排，至少有一颗可能在中心恒星开始形成南环星云之前就加入了它。“有了韦伯，我们就好像拿到了显微镜来检查宇宙。”德·马尔科说。“图像中有很多细节。我们像法医科学家一样进行分析，重建现场。”
跨越一定质量范围的小群恒星共同形成，并随着年龄的增长继续围绕彼此运行，这十分常见。该团队利用这一原理，回溯到数千年前，以确定是什么可以解释彩色气体和尘埃云的形状。
首先，他们将注意力集中在这颗老化的恒星上，这颗恒星褪去了气体和尘埃层，但仍然被一层布满尘埃的红色“斗篷”所包围。对这些类型的老化恒星的广泛研究表明，像这样的尘埃斗篷必须以围绕恒星运行的尘埃盘的形式存在。对数据的快速分析揭示了这个尘埃盘。“这颗恒星现在更小更热，但被冷却的尘埃包围着。”来自纽约罗切斯特理工学院的另一名团队成员乔尔·卡斯特纳表示。“我们认为，我们看到的所有气体和尘埃都来自这颗恒星，但它是由伴星向特定的方向所投掷。”
多达五颗恒星是如何形成南环星云的？图1显示了恒星1、2和5的更大范围，其中最后一颗恒星比恒星2更靠近恒星1。图2放大了场景，视图中出现了另外两颗恒星（3和4）；恒星3正在喷射喷流。图3显示了恒星1随着年龄的增长而膨胀。恒星3和4都喷射了一系列的喷流。在图4中，我们将镜头缩小，看看光线和恒星风是如何雕刻出一个气泡状的空洞。恒星1被一个尘埃盘包围。在图5中，恒星5与喷出的气体和尘埃相互作用，形成了在外层星云中看到的大环系统。图6描绘了我们今天所看到的景象。
影像来源：NASA, ESA, CSA, E. Wheatley (STScI)
韦伯图像中非常明亮的蓝白色恒星又是怎么回事呢？把第五颗星想象成最负责任的派对嘉宾，继续缓慢地、可预见地、平静地围绕着垂死的恒星运行。
这里显示的两幅图像都结合了近红外和中红外数据，以分离星云的不同成分。左边的图像突出显示了中央恒星周围的高温气体。右边的图像描绘了这颗恒星分散的分子外流，这些分子外流已经到达宇宙的更深处。
该团队的论文题为《詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到的多恒星系统的混乱死亡及其产生的行星状星云》，将于12月8日发表在《自然天文学》上。
詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。
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