近日， NASA 的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在一個名為「劍魚座30」的星雲（位於劍魚座大麥哲倫星系中的一個瀰漫星雲，亦稱蜘蛛星雲、 NGC 2070 ）中發現了數千顆以前從未見過的年輕恆星。在之前的望遠鏡圖像中，這個星雲因其布滿塵埃的細絲而被稱為蜘蛛星雲，長期以來，它一直是天文學家研究恆星形成的最愛。除了年輕的恆星，韋伯還揭示了遙遠的背景星系，以及星雲氣體和塵埃的詳細結構和組成。
接近真實色彩的蜘蛛星雲，這是 TRAPPIST 望遠鏡拍攝的第一幅影像
蜘蛛星雲和它的周圍。版權: ESO
蜘蛛星雲的觸角。版權: ESO
在大麥哲倫星系中，蜘蛛星雲距離我們只有 16.1 萬光年，是本星系群中最大、最亮的恆星形成區，也是離我們銀河系最近的星雲。它是已知最熱、質量最大的恆星的家園。天文學家將韋伯的三架高分辨率紅外儀器集中在蜘蛛星雲上，用韋伯的近紅外相機（ NIRCam ）觀察，這個地區就像一個穴居狼蛛的家，周圍鋪滿了蛛絲。
在這張跨越 340 光年的圖像中，韋伯的近紅外相機（ NIRCam ）以全新的光線展示了蜘蛛星雲恆星形成區域，包括數萬顆以前被宇宙塵埃籠罩的從未見過的年輕恆星。最活躍的區域似乎閃耀著巨大的年輕恆星，呈現出淡藍色。
在 NIRCam 圖像中，星雲中心的空腔被一群大質量年輕恆星的熾熱輻射掏空了，這些恆星在圖像中閃耀著淡藍色的光芒。只有星雲周圍密度最大的區域才能抵抗這些恆星強大的恆星風的侵蝕，形成似乎指向星系團的柱子。這些柱子包含著正在形成的原恆星，它們最終會從塵封的繭中出來，輪流塑造星雲。
韋伯的近紅外攝譜儀（ NIRSpec ）揭示了蜘蛛星雲一個有趣區域的真實情況。天文學家將這台強大的儀器集中在韋伯近紅外相機（ NIRCam ）拍攝的圖像中，觀察一個看起來像小氣泡的特徵。然而，光譜揭示了一個非常不同的畫面，一個年輕的恆星在其周圍的氣體中吹氣泡。
韋伯的近紅外光譜儀（ NIRSpec ）捕捉到的一顆非常年輕的恆星正在這樣做。天文學家之前認為這顆恆星可能更老一些，並且已經在清除自己周圍的氣泡。然而， NIRSpec 顯示，這顆恆星只是剛剛開始從它的支柱中出現，仍然在自己周圍保持著一團絕緣的塵埃雲。如果沒有韋伯的高分辨率紅外光譜，這段恆星形成過程就不可能被揭示出來。
當韋伯中紅外探測器（ MIRI ）在較長的紅外波長下觀察時，該區域呈現出不同的外觀。熱的恆星會褪色，冷的氣體和塵埃會發光。在恆星孕育雲中，光點表明嵌入的原恆星仍在增加質量。雖然較短波長的光被星雲中的塵埃顆粒吸收或散射，因此無法被韋伯探測到，但較長的中紅外波長穿透了塵埃，最終為我們揭示了一個以前不可見的宇宙環境。
韋伯的中紅外探測器（ MIRI ）捕捉到的波長較長的光，聚焦於中央星團周圍的區域，揭示了蜘蛛星雲的一個非常不同的視圖。在這種光線下，星團中年輕的熱恆星的亮度逐漸減弱，發光的氣體和塵埃向前出現。豐富的碳氫化合物照亮了塵埃雲的表面，如圖中藍色和紫色所示。
儘管人類已經觀察了數千年的恆星，但恆星形成的過程仍然有許多謎團——其中許多是由於我們之前無法獲得分子雲厚雲背後發生的活動的清晰圖像。但現在，韋伯已經開始揭示一個我們從未見過的宇宙，並且開始重新書寫恆星誕生的故事。
參考文獻：
[1] A Cosmic Tarantula, Caught by NASA’s Webb
[2] 蜘蛛星雲
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