宇宙也过万圣节：斯皮策发现了一个“南瓜灯星云”

上面的动图来自NASA的斯皮策太空望远镜，这张红外图像显示的是巨大恒星所“雕刻”出的气体和尘埃云。在动图的最后，星云中的南瓜灯轮廓被勾勒出来，研究人员对这一区域起了个可爱的名字，叫作“杰克南瓜灯星云”。
图片版权：NASA/喷气推进实验室-加州理工学院

在这张由美国航天航空局（NASA）的斯皮策太空望远镜（Spitzer Space Telescope）拍摄的照片中，经过恒星“雕刻”的气体和尘埃云看起来就像是宇宙中一个巨大的杰克南瓜灯（jack-o’-lantern）。

这颗宇宙南瓜灯的“创造者”，是一颗巨大的O型恒星（O-type star），比太阳的质量要重上大约15至20倍。科学家对南瓜灯区域的最新研究表明，这颗恒星发出的强劲辐射流和粒子流可能将周围的星际尘埃和气体向外拨扫，从而在这片星云（nebula）中形成了很深的半圆凿状切缝。

斯皮策太空望远镜是人类送入太空的最大的红外望远镜，对红外光进行探测，能观测到这颗O型恒星在空心南瓜的中心像蜡烛一样摇曳着光芒。研究人员给这个结构取了个可爱的昵称，叫作“杰克南瓜灯星云”（Jack-o’-lantern Nebula）。

在浩渺的宇宙之中，大量物质主要以热的形式发出红外光，因此，星际物质的温度越高，它所辐射的红外光就越多。

三种波长的红外光。
图片版权：NASA/喷气推进实验室-加州理工学院

虽然红外光对人类肉眼不可见，但这里的星云多色图实际上由3种波长的红外光组成：绿色和红色表示的是主要由尘埃在不同温度下辐射发出的光（当然，有些恒星辐射的红外光也集中在这两种波长）；图像中的黄色则是由绿色和红色组合叠加产生；在这张图片里，蓝色表示的是主要由恒星和星云中一些温度非常高的区域发出的波长；而白色区域则表示其中的物质处于以上3种颜色都非常强烈的位置。巨大的O型恒星位于“挖空”区域中心附近红色尘埃壳的中心，表现为一个白色斑块。

同一图片的高对比度版本。
图片版权：NASA/喷气推进实验室-加州理工学院

在同一图像的高对比度版本中，红色波长表现得更加明显，而红色和绿色波长叠加产生的颜色则变成了橙色。上面的图片突显出了尘埃的轮廓，以及星云中最密集的区域，这些轮廓和区域的亮度都更高。

这张图片在上一张的基础上加了一个简单的艺术轮廓描绘，研究人员给这一区域起了个可爱的名字，叫作“杰克南瓜灯星云”。
图片版权：NASA/喷气推进实验室-加州理工学院

这些观察结果都来自一篇研究论文，现已发表在《天体物理学杂志》（Astrophysical Journal）上。除此之外，这项研究还调查了银河系外围的一个区域（我们的太阳距离银河系这个圆盘状星系的边缘大约为银河系半径的一半），研究人员使用红外光对这片区域中非常年轻的恒星进行了计数，它们处于早期发展中的不同阶段。他们还计算了原恒星（protostars）的数量，原恒星是一种仍包裹在“生养”它们的密集尘埃云中的婴儿恒星。把这些数据与相应的成年恒星数据结合在一起，科学家将能进一步确定银河系外围区域恒星和行星形成的速率是否与中部地区和内部地区的速率不同。

科学家已经知道，这些外围区域的情况与银河系内部略有不同：例如，外围区域的星际气体和尘埃云比在银河系中心附近的温度更低，分布也更稀疏（这可能会降低恒星形成的速度）；这些外围区域的恒星云含有的重化学元素也更少，包括碳、氧以及其他我们所知的生命成分。最终，更多类似这样的研究可能还会揭开一个更重要的谜题，那就是与我们临近的内部周围星系相比，在外围星系中，结构和成分与地球相似的行星是否普遍存在。

创建以上图像的数据，来自于斯皮策太空望远镜在2004年至2009年之间执行“冷任务”（cold mission）期间收集的数据。

位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）负责管理美国华盛顿州NASA科学任务局（Science Mission Directorate）的斯皮策太空望远镜任务。该任务的科学操作是在同样位于帕萨迪纳的加州理工学院（California Institute of Technology，Caltech）的斯皮策科学中心（Spitzer Science Center）进行的。加州理工学院为NASA管理喷气推进实验室。

参考来源：
[1]https://www.nasa.gov/feature/jpl/spitzer-telescope-spots-a-ghoulish-gourd
[2]https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019ApJ…880….9W/abstract
[3]https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7424
[4]https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA23403