哈勃太空望远镜在邻近星系中看恒星形成的螺旋

By Robert Lea

2022/9/11

Science & Astronomy

一股恒星和气体的流正在被喂到小麦哲伦星云中一个恒星育婴所中心，鼓动强烈的恒星形成。

 美国宇航局古老的太空望远镜已经发现恒星和气体正在朝向附近小麦哲伦星云中一个巨大的、形状奇特的恒星育婴所的中心螺旋。

天文学家认为这种恒星和气体螺旋的外臂可能正在提供一个河流一样的气体流，鼓动在哈勃太空望远镜新发布的图像中看到的叫NGC 346的恒星育婴所中的恒星形成。这一发现可以提供恒星怎样当这个138亿岁老星系刚好几十亿岁老并正在经历一个猛烈恒星形成的婴儿兴隆时被诞生的重要线索。

研究作者和巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天文学家埃琳娜·萨比在一份声明中说，“恒星是雕塑这个宇宙的机器。没有恒星我们会没有生命，而我们不完全理解它们怎样形成“。

年轻的恒星螺旋进入小麦哲伦星云的中心. (Image credit: NASA, ESA, A. James (STScI))

她补充道，“我们有几个做出预测的模型，其中一些预测是矛盾的，我们想确定什么正在调节恒星形成的过程，因为这些是我们也需要来理解的我们在早期宇宙中看到的法则”。

NGC 346的直径只有150光年并包含质量相当于5万个太阳的恒星物质。该区域一直用它的强烈的恒星形成率困惑天文学家。

宿主NGC 346的小麦哲伦星云距离地球只有20万光年远，这意味着天文学家看比来自更遥远的星系的光更年轻能揭示早期宇宙的光。然而，这个矮星系以其他方式类似于早期星系。

 小麦哲伦星云有一个比银河系更简单的化学成分，就像早期的星系一样还没有被连续成超新星的增富，用它们生命中锻造的元素爆炸和播种空间。由于这种化学简单性，小麦哲伦星云中的恒星比银河系中的恒星更热、速度更快燃烧燃料，这意味着它们比我们星系的恒星更快的老。

然而，尽管这些差异，但研究人员发现了小麦哲伦星云中的恒星形成过程与银河系中的恒星形成过程类似。

 恒星育婴所NGC 346上方的红色螺旋显示气体和恒星随它喂恒星形成到它的中心的运动。 (Image credit: NASA, ESA, A. James (STScI))

观望一个恒星螺旋

为了研究小麦哲伦星云中的恒星形成，天文学家们转向哈勃太空望远镜和位于智利北部的非常大望远镜（VLT）以两种分明不同的方式来检查恒星的运动。

萨比和她的团队用哈勃来测量11年来星系中恒星位置的变化。这些恒星以大约2000英里（3200公里）/小时的速度移动，这意味着在11年它们会移动大约2亿英里（3.2亿公里）或只是地球和太阳距离的两倍多。

但从我们栖息在150光年外来看，这仍然是一个微小的距离，这意味着它需要哈勃的力量来发现并分辨这些恒星位置中的微小变化。

与此同时，由欧洲航天局（ESA）研究员彼得·齐德勒领导的第二组天文学家用了非常大望远镜的多单元光谱探测器（MUSE）仪器来测量恒星的径向速度，一颗恒星多快的朝向或远离观测者。

两种观测方法都揭示了一个螺旋状的恒星馈入NGC 346的心脏，它们携带着形成恒星的气体。

齐德勒在同一篇声明中说，“真的令人惊讶的是我们用不同设施的两种完全不同的方法，基本上我们独立地得出了相同的结论。用哈勃，你能看到恒星，但用多单元光谱探测器我们也能看到在第三维中的气体运动，它证实一切都在螺旋向内的理论”。

齐德勒还解释了螺旋形成对恒星诞生的意义。

他解释道，“一个螺旋是真的好的、自然的来从外部朝向星团的中心馈恒星形成的方式，这是恒星和气体鼓动更多恒星形成能朝向中心的最有效的方式” 。

该小组的研究于周四（9月8日）发表在《天体物理学杂志》上。