由UMD天文学家领导的一个团队创造了第一幅清晰的恒星气体膨胀气泡的图像，恒星是在这个气泡中诞生的。图片来源:Marc Pound/UMD的艺术家渲染图

 

由umd领导的研究小组利用美国宇航局的SOFIA望远镜捕捉到了银河系中一个恒星托儿所的高分辨率细节。

 

马里兰大学的研究人员创造了第一张高分辨率的图像，显示了一个由热等离子体和电离气体组成的不断膨胀的气泡，恒星就是在这里诞生的。以前的低分辨率图像并没有清楚地显示出这个气泡，也没有显示出它是如何膨胀到周围气体中的。天富注册链接

 

 

研究人员利用同温层红外天文观测站(SOFIA)望远镜收集的数据分析了银河系中最亮、质量最大的恒星形成区域之一。他们的分析表明，围绕韦斯特伦德2星团的是一个不断膨胀的温暖气体气泡，这推翻了先前关于韦斯特伦德2星团可能存在两个气泡的研究。研究人员还确定了气泡的来源和推动其膨胀的能量。他们的研究结果发表在2021年6月23日的《天体物理学杂志》上。

 

 

“当大质量恒星形成时，它们释放出的质子、电子和重金属原子比我们的太阳要强得多，”UMD天文学系博士后助理、该研究的第一作者迈特莱伊·蒂瓦里(Maitraiyee Tiwari)说。这些喷射物被称为恒星风，极端的恒星风能够在周围寒冷、密集的气体云中吹出并形成气泡。我们观察到这样一个气泡围绕着银河系这一区域最亮的恒星群，我们能够测量它的半径、质量和它膨胀的速度。”

 

这些膨胀的气泡的表面是由电离碳的密集气体构成的，它们在气泡周围形成了一种外壳。新恒星被认为是在这些壳内形成的。但就像沸腾的大锅里的汤一样，包围这些星团的气泡与周围的气体云重叠并相互混合，使得很难分辨单个气泡的表面。

 

银河星云RCW 49

 

上图所示的RCW 49星系星云是银河系中最亮的恒星形成区域之一。通过分析RCW 49内Westerlund 2星团周围不断膨胀的气体气泡中的碳原子的运动，由umd领导的研究团队创造了迄今为止最清晰的恒星风驱动的气泡图像，在那里恒星诞生了。来源:美国国家航空航天局/ JPL-Caltec / E。邱吉尔(威斯康辛大学)

 

Tiwari和她的同事通过测量从韦斯特隆德2号星系团发出的从高能x射线到低能无线电波的整个电磁频谱，创造了一个更清晰的气泡图像。以前的研究，只有无线电和亚毫米波长的数据，产生了低分辨率的图像，并没有显示气泡。其中最重要的测量是由外壳中特定的碳离子发射的远红外波长。

 

Ramsey Karim (19, M.S.，天文学)是马里兰大学天文学博士生，也是这项研究的合著者，他说:“我们可以用光谱学来实际告诉我们这些碳朝着我们移动或远离我们的速度。”“这种技术利用了多普勒效应，这种效应与火车经过你时，喇叭会改变音调是一样的。在我们的例子中，颜色会根据碳离子的速度轻微变化。”天富注册链接

 

蒂瓦里和卡里姆通过确定碳离子是在向地球移动还是远离地球，并将这些信息与其他电磁光谱的测量结果结合起来，就能够创造出韦斯特隆德2号周围不断膨胀的恒星风泡泡的3D图像。

 

 

除了在韦斯特伦德2号周围发现了一个由恒星风驱动的气泡外，他们还发现了在这个气泡的壳区有新恒星形成的证据。他们的分析还表明，大约100万年前，随着气泡的膨胀，它的一边裂开，释放出热等离子体，减缓了壳层的膨胀。但后来，大约20万或30万年前，Westerlund 2号上又出现了另一颗明亮的恒星，它的能量重新激活了Westerlund 2号外壳的膨胀。

 

Tiwari说:“我们看到维斯特伦德2号周围气泡的膨胀被另一颗非常大的恒星吹来的风重新加速，这再次开始了膨胀和恒星形成的过程。”“这表明，在很长一段时间内，恒星将继续在这个壳中诞生，但随着这个过程的继续，新恒星的质量将越来越小。”

 

Tiwari和她的同事们现在将把他们的方法应用到其他明亮的星团和温暖的气泡上，以更好地理解星系中的这些恒星形成区域。这项工作是美国宇航局支持的名为“反馈”的多年项目的一部分。