NASA的韦伯望远镜揭示星际尘埃和气体的复杂层次

NASA的韦伯望远镜揭示星际尘埃和气体的复杂层次

很久很久以前,一颗大质量恒星的内核发生坍塌,产生的冲击波向外喷发,将恒星撕成碎片。当冲击波到达恒星表面时,它穿透了恒星表面,产生了短暂而强烈的X射线和紫外线脉冲,向周围的太空传播。大约350年后,这个光脉冲到达了星际物质,照亮了星际物质,令其升温,并发出红外光。

庞大与娇小的超新星遗迹

庞大与娇小的超新星遗迹

A star field appears that has several nebulas. Toward the upper left is a angularly small supernova remnant colored blue, while dominating the lower right is a large supernova remnant in both red and blue. Please see the explanation for more detailed information.
星空中出现了几个星云。在左上方,可以看到一个呈蓝色的角状小型超新星遗迹,而右下方则占据主导位置的是一个大型超新星遗迹,呈现出红色和蓝色的色彩。有关更多详细信息,请参阅说明。

NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄到了正在形成恒星周围的天体烟火

NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄到了正在形成恒星周围的天体烟火

在这张来自NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的新图像中,宇宙仿佛因一场噼啪作响的烟火表演而活跃起来。韦伯的中红外仪器(MIRI)拍摄的这张炽热的沙漏标志着一个非常年轻的天体正在成为恒星的过程中。在沙漏的颈部,中心的原恒星正在成长,从一个薄的原行星盘中积累物质,这个原行星盘从侧面看是一条黑线。

心宿增四附近的色彩缤纷恒星与云气

心宿增四附近的色彩缤纷恒星与云气

Colorful nebula and stars fill the wide images. The yellow star Antares is visible on the left and blue reflection nebula surround a central nebula and the nebula on the right surrounding the Rho Ophiuchi star system. Please see the explanation for more detailed information.
色彩斑斓的星云和恒星填满了这幅宽广的图像。左侧是黄色的恒星心宿二,蓝色的反射星云环绕着中央星云,右侧的星云环绕着心宿增四恒星系统。有关更多详细信息,请参阅说明。

深空星云影像: 从海鸥到加州

深空星云影像: 从海鸥到加州

2024年1月23日 Deep Nebulas: From Seagull to California Image Credit & Copyright: Alistair Symon Explanation: How well do you know the night sky? OK, but how well can you identify famous sky objects in a very deep image? Either way, here is a test: see if you can find some well-known night-sky icons in a deep image filled with faint nebulosity. This image contains the Pleiades star cluster, Barnard’s Loop, Horsehead Nebula, Orion Nebula, Rosette Nebula, Cone Nebula, Rigel, Jellyfish Nebula, Monkey Head Nebula, Flaming Star Nebula, Tadpole Nebula, Aldebaran, Simeis 147, Seagull Nebula and the California Nebula. To find their real locations, here is an annotated image version. The reason this task might be difficult is similar to the reason it is initially hard to…

詹姆斯·韦伯太空望远镜:英仙座中一颗著名的原恒星

詹姆斯·韦伯太空望远镜:英仙座中一颗著名的原恒星

这张来自NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的本月新照片揭示了赫比格-哈罗天体797(HH 797)的复杂细节。赫比格-哈罗天体是新生恒星(被称为原恒星)周围的发光区域,由这些新生恒星喷出的恒星风或气体喷流形成激波,与附近的气体和尘埃高速碰撞时形成。HH 797占据了图像的下半部分,它位于年轻的疏散星团IC 348附近,IC 348位于英仙座暗云复合体的东部边缘附近。图像上方明亮的红外物体被认为是另外两颗原恒星的宿主。 这张照片是由韦伯的近红外相机(NIRCam)拍摄。红外成像在研究新生恒星及其外流方面非常强大,因为最年轻的恒星总是镶嵌在形成它们的气体和尘埃中。恒星外流的红外辐射穿透了遮蔽的气体和尘埃,使赫比格-哈罗天体成为韦伯灵敏红外仪器观测的理想对象。在湍流条件下被激发的分子,包括氢分子和一氧化碳分子,会发出红外线,韦伯可以收集红外线来观察喷流的结构。NIRCam特别擅长观测因冲击而激发的热(数千摄氏度)分子。 图片:英仙座的原恒星 NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了赫比格-哈罗天体797(HH 797)的复杂细节。赫比格-哈罗天体是新生恒星(被称为原恒星)周围的发光区域,由这些新生恒星喷出的恒星风或气体喷流形成激波,与附近的气体和尘埃高速碰撞时形成。HH 797占据了图像的下半部分,它位于年轻的疏散星团IC 348附近,IC 348位于英仙座暗云复合体的东部边缘附近。图像上方明亮的红外物体被认为是另外两颗原恒星的宿主。这张照片是由韦伯的近红外相机(NIRCam)拍摄。 影像来源:ESA/Webb, NASA & CSA, T. Ray (Dublin Institute for Advanced Studies) 通过地面观测,研究人员先前发现,对于与HH 797相关的冷分子气体,大部分红移气体(远离我们)位于南方(右下),而蓝移气体(向我们移动)位于北方(左下)。在流出物中也发现了一个梯度,这样在与年轻的中央恒星给定的距离上,喷流东部边缘气体的速度比西部边缘气体的速度红移得更多。过去的天文学家认为这是由于喷流的旋转。然而,在这张更高分辨率的韦伯图像中,我们可以看到,被认为是一个流出的东西实际上是由两个几乎平行的流出物组成,它们有各自独立的一系列激波(这解释了速度的不对称性)。这个位于小暗区(中心右下方)的源,从以前的观测中已经知道,因此不是一颗单星,而是一颗双星。每颗恒星都在产生自己戏剧性的喷流。在这张图像中还可以看到其他的喷流,包括中央右上方的原恒星及其被照亮的腔壁。 HH 797位于HH 211正北方(相隔约30角秒),这是韦伯在2023年9月发布的图像的特征。 参考来源: https://www.nasa.gov/missions/webb/webb-telescope-a-prominent-protostar-in-perseus/

船帆座脉冲星风星云在NASA IXPE的新图像中飞行

船帆座脉冲星风星云在NASA IXPE的新图像中飞行

大约一万年前,船帆座的一颗巨星爆炸发出的光到达了地球。这颗超新星留下了一个被称为脉冲星的致密物体,它在旋转时似乎有规律地变亮,就像一座宇宙灯塔。从这颗脉冲星的表面,出现了以接近光速传播的粒子风,形成了带电粒子和磁场的混乱大杂烩,并与周围的气体相撞。这种现象被称为脉冲星风星云。 这张照片显示了船帆座脉冲星风星云。浅蓝色代表来自NASA X射线成像偏振探测器的X射线偏振数据。粉色和紫色对应于NASA钱德拉X射线天文台的数据,该天文台此前曾多次观测到船帆座。NASA的哈勃太空望远镜拍摄了背景中的恒星。单击此处查看未标记的图像。 影像来源:X射线: (IXPE) NASA/MSFC/Fei Xie & (Chandra) NASA/CXC/SAO;光学:NASA/STScI Hubble/Chandra;由NASA/CXC/SAO/Kimberly Arcand & Nancy Wolk处理和合成 在这张新图像中,朦胧的浅蓝色光晕对应于船帆座有史以来第一次X射线偏振数据,这些数据来自NASA的X射线成像偏振探测器(IXPE)。一条指向右上角的淡蓝色模糊线对应着一股以大约一半光速的速度从脉冲星中射出的高能粒子流。粉红色的X射线“弧”被认为标记环形区域的边缘,在那里脉冲星风冲击并加速高能粒子。脉冲星本身位于图像中心的白色圆圈处。 粉色和紫色对应于NASA钱德拉X射线天文台的数据,该天文台此前曾多次观测到船帆座。这些金色的星星是由NASA的哈勃太空望远镜拍摄。 偏振测量与电磁波的组织方式有关,它让科学家们对脉冲星这样的宇宙物体如何将粒子加速到高速有了前所未有的了解。 “通过IXPE,我们正在使用像船帆座这样的极端天体作为实验室,来研究天体物理学中一些最紧迫的问题,比如在恒星爆炸后很久粒子如何被突然加速到接近光速的速度。”NASA位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天飞行中心的高级科学家菲尔·卡里特说。 在最近的一项研究中,科学家们对他们在船帆座脉冲星风星云的X射线中发现的高度偏振感到惊讶。IXPE对该天体的观测结果发表在12月的《自然》杂志上。 “这是迄今为止在天体X射线源中测量到的最高偏振度。”《自然》研究的主要作者、中国广西南宁的广西大学教授、位于罗马的意大利国家天体物理研究所/太空天体物理和行星学研究所(INAF/IAPS)的博士后研究员谢飞说。 来自NASA的X射线成像偏振探测器(IXPE)对船帆座脉冲星风星云的观测图像。这些颜色代表不同的X射线强度,最亮的区域为红色,最暗的区域为蓝色。黑线给出了基于IXPE数据的磁场方向,而银线给出了基于澳大利亚望远镜致密阵列的无线电数据的磁场方向。灰色轮廓显示了来自钱德拉数据的X射线强度。脉冲星位于最亮的X射线发射中心附近。 影像来源:Xie et al, 2022 (Nature) 高极化意味着电磁场组织良好;它们在特定的方向上排列,并取决于它们在星云中的位置。更重要的是,IXPE探测到的X射线来自脉冲星风星云磁场中螺旋运动的高能电子,称为“同步加速辐射”。高度极化的X射线意味着这些磁场也必须组织有序。 参与IXPE数据分析的斯坦福天体物理学家罗杰·W·罗曼尼表示,与周围有一层物质外壳的超新星遗迹不同,X射线的高度偏振“表明电子没有被其他X射线源中似乎很重要的湍流冲击加速”。相反,这肯定有一些其他的过程参与其中,比如磁场重联,它涉及磁力线的断裂和连接。这是磁能转化为粒子能量的一种方式。 IXPE数据还表明,磁场在脉冲星赤道周围排列成光滑的环形结构。这个形状符合科学家的预期。 “IXPE X射线偏振测量为船帆座脉冲星风星云之谜增添了一个缺失的部分。”位于罗马的INAF/IAPS的研究员亚历山德罗·迪马尔科对数据分析做出了贡献,他说道。“通过以前所未有的分辨率绘制地图,IXPE揭示了中心区域的磁场,显示出与从外层星云的无线电图像获得的结果一致。” 船帆座脉冲星距离地球约1,000光年,直径约15英里(25公里),每秒旋转11次,比直升机旋翼还要快。 有关IXPE任务的更多信息 作为NASA小型探险家系列任务系列的一部分,IXPE使用猎鹰9号火箭于2021年12月从NASA位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射。它现在在地球赤道上方370英里(约595公里)的轨道上运行。这项任务是NASA和意大利航天局的合作项目,合作伙伴和科学合作者来自13个国家。鲍尔航空航天公司以及总部设在科罗拉多州布鲁姆菲尔德管理航天器的运作。 参考来源: https://www.nasa.gov/mission_pages/ixpe/feature/vela-pulsar-wind-nebula-takes-flight-in-new-image-from-nasa-s-ixpe