SOFIA揭示了天鹅星云如何诞生

欧米茄（Omega）或天鹅星云是我们银河系中最明亮，质量最大的恒星形成区之一，其形状类似于我们今天看到的天鹅脖子。新的观测表明，它的区域是在多个恒星诞生时代分开形成的。来自平流层红外天文观测台（SOFIA）的新图像正在帮助科学家记录这个经过深入研究的星云的历史和演化。

“当今的星云拥有揭示其过去的秘密；我们只需要能够发现它们即可。”位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心SOFIA科学中心的大学空间研究协会科学家WanggiLim说。“SOFIA使我们能够做到这一点，因此我们可以理解为什么星云会呈现出今天的样子。”

揭开星云的秘密并非易事。它位于5000光年之外的人马座。它的中心充满了银河系中100多颗质量最大的年轻恒星。这些恒星的大小可能是我们的太阳的许多倍，但最年轻的几代恒星正在尘埃和气体的茧中形成，即使用太空望远镜也很难看到它们。由于中心区域发出非常明亮的光，太空望远镜上的探测器在SOFIA所研究的波长处处于饱和状态，类似于过度曝光的照片。SOFIA的红外摄像机被称为“FORCAST”，SOFIA望远镜的红外摄像机可以穿透这些保护层。

天鹅星云的合成图像。SOFIA探测到靠近中心的蓝色区域(20微米)，显示出中心的大质量恒星加热产生的气体，而绿色区域(37微米)是大质量恒星和附近的新生恒星加热产生的尘埃。这九颗以前从未见过的原恒星主要是在南部地区发现的。靠近边缘的红色区域代表由赫歇尔太空望远镜(70微米)探测到的冷尘埃，而白色区域则由斯皮策太空望远镜(3.6微米)探测到。太空望远镜无法如此详细地观测到蓝色和绿色区域，因为探测器已经饱和。SOFIA的观测结果显示了星云的部分独立形成的证据，形成了今天看到的天鹅形状。
影像来源：NASA/SOFIA/De Buizer/Radomski/Lim; NASA/JPL-Caltech; ESA/Herschel

这幅新图像显示了九颗原恒星，这是星云团正在坍塌的区域，是恒星诞生的第一步，这是以前从未见过的。此外，研究小组还计算了星云不同区域的年龄。他们发现天鹅形状的部分并不是同时形成的，而是在多个恒星形成时期形成的。

中部地区是最古老，发展最快，最先形成的地区。接下来，形成北部地区，而南部地区是最年轻的地区。尽管北部地区比南部地区更古老，但来自前几代恒星的辐射和恒星风已经扰乱了那里的物质——阻止它坍缩形成下一代。

“这是我们在这些波长范围内看到的最详细的星云图像。”同时也是SOFIA科学中心的高级科学家JimDeBuizer说。“这是我们第一次看到一些最年轻的大质量恒星，并开始真正了解它如何演变成我们今天看到的标志性星云。”

像天鹅星云这样的大质量恒星释放出如此多的能量，以至于它们可以改变整个星系的演化。但是，只有不到百分之一的恒星如此巨大，因此天文学家对其了解甚少。以前用太空望远镜对该星云的观测研究了不同波长的红外光并没有揭示SOFIA探测到的细节。

SOFIA的图像显示，在靠近中心的大质量恒星的加热下，气体呈蓝色，而尘埃呈绿色，现有的大质量恒星和附近的新生恒星使尘埃变暖。新发现的原恒星主要位于南部地区。靠近边缘的红色区域代表由赫歇尔太空望远镜探测到的冷尘埃，而白星区域则是由斯皮策太空望远镜探测到。

在运行超过16年后，斯必泽太空望远镜将于2020年1月30日退役。 SOFIA继续探索红外宇宙，以高分辨率研究其他望远镜无法观测到的中远红外线波长，帮助科学家了解恒星和行星的形成，磁场在塑造我们的宇宙中的作用以及星系的化学演化。

喷气推进实验室。为NASA在华盛顿的科学任务局管理斯皮策太空望远镜任务。科学运作是在帕萨迪纳加州理工学院的斯皮策科学中心进行的。太空行动基地设在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁太空公司。数据存档于加州理工学院IPAC的红外科学档案。加州理工学院为NASA管理喷气推进实验室。

赫歇尔望远镜是欧洲航天局的一项任务，科学仪器由欧洲研究所财团提供，NASA也有重要参与。2013年4月，在液体冷却剂如预期耗尽后，望远镜停止了科学观测，但科学家们继续分析其数据。NASA的赫歇尔项目办公室位于加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室。喷气推进实验室为赫歇尔的三种科学仪器中的两种提供了任务授权技术。NASA赫歇尔科学中心是IPAC的一部分，它为美国的天文学界提供支持。加州理工学院为NASA管理喷气推进实验室。

SOFIA，平流层红外天文观测站，是一架波音747SP喷气式客机，改装后搭载了一个直径106英寸的望远镜。它是NASA和德国航空航天中心(DLR)的一个联合项目。位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚的大学空间研究协会和斯图加特大学的德国索菲亚研究所(DSI)合作，管理着索菲亚项目、科学和任务运作。这架飞机由位于加州帕姆代尔的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心703号楼维护和操作。