詹姆斯韦伯太空望远镜新图像揭示100多亿年前“宇宙正午”期间早期恒星是如何形成的

NGC 346，这张图片来自美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜近红外相机（NIRCam），是一个动态的星团，位于20万光年外的星云内。 （图片来源：科学：NASA，ESA，CSA，Olivia C. Jones（英国ATC），Guido De Marchi（ESTEC），Margaret Meixner（USRA）图像处理：Alyssa Pagan（STScI），Nolan Habel（USRA），Laura Lenkić（USRA），Laurie E. U. Chu（NASA Ames））

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（作者：沙尔米拉·库图努尔）：詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST，或韦伯）产生的新图像揭示了100多亿年前“宇宙正午”期间早期恒星是如何形成的。

距离地球约20万光年的小麦哲伦星云是一个卫星星系，也是银河系最近的邻居之一，以缺乏比氢和氦重的金属而闻名。

银河系中这些金属的水平反映了一个独特的附近环境，可以研究宇宙早期历史期间星系的样子，当时它只有两三十亿年的历史，恒星形成处于顶峰。尽管过去有各种望远镜任务研究了小麦哲伦星云，但仍有许多东西有待了解。

现在，由于韦伯的高分辨率成像，天文学家已经发现了超过33，000颗嵌入NGC 346星云中的年轻恒星，NGC 346星云是银河系最亮，最大的恒星形成区域。

“这是在田野上找到这些东西的几分钟，”大学空间研究协会的天文学家，该研究的作者之一玛格丽特迈克斯纳说。“这就是詹姆斯韦伯的强大之处。

Meixner周三（1月11日）在西雅图举行的第241届美国天文学会会议上分享了使用韦伯的NGC 346的早期成像结果。

这张由韦伯的近红外相机（NIRCam）拍摄的星团NGC 346图像显示了指南针箭头，比例尺和颜色键以供参考。（图片来源：科学：NASA，ESA，CSA，Olivia C. Jones（英国ATC），Guido De Marchi（ESTEC），Margaret Meixner（USRA）图像处理：Alyssa Pagan（STScI），Nolan Habel（USRA），Laura Lenkić（USRA），Laurie E. U. Chu（NASA Ames））

宇宙尘埃是在恒星和行星被创造时形成的，一旦它们的形成过程停止，它就会在它们之间的空间——星际介质——中盘旋。作为这些过程的衍生物，尘埃由与恒星和行星相似的重金属组成。到目前为止，天文学家认为碳，氧和铁等重元素 - 所有这些都在小麦哲伦星云中浓度较低 - 是形成类地行星最终实现的尘埃所必需的。

因此，当天文学家使用韦伯强大的近红外相机（NIRCam）仪器研究NGC 347时，他们惊讶地发现星际介质中的“气体和尘埃带”。这一发现是早期的证据，证明尽管金属含量低，但NGC 347是尘土飞扬的，并且具有形成岩石行星系统所需的构建块。

使用韦伯的六个NIRCam过滤器，该团队发现了超过33，000个他们称之为“IR [红外线]过剩”的来源。在质量低的恒星中，周围碎片盘中的尘埃吸收星光并以红外波长重新发射星光。因此，当天文学家探测到红外辐射时，通常意味着他们已经探测到尘埃。

“我们很高兴看到这些东西周围的灰尘，”Meixner在新闻发布会上告诉记者。

望远镜任务过去曾研究过NGC 346，但这是天文学家第一次对尘埃进行成像。例如，现已退役的斯皮策飞船在同一区域发现了87颗大质量的年轻恒星，但它不够强大，无法识别较小的恒星。哈勃太空望远镜也发现了数千颗主序星，这些恒星散布在整个星云中，并通过气体和尘埃细丝相互连接。然而，许多这些恒星没有被发现，因为哈勃对这些恒星周围的尘埃不敏感。

JWST现在正在帮助天文学家揭开被尘埃包裹的恒星，并通过比斯皮策可以探测到的低10星等来寻找最年轻的恒星，并且比哈勃望远镜对前主序星的能力暗淡两个星等。在红外波长中寻找恒星形成区域使天文学家能够发现许多不可见或在光学波长下被错误识别的恒星。

在接下来的几个月里，天文学家希望了解小麦哲伦星云中的恒星形成过程与我们从自己那里学到的相似或不同。他们还计划继续观测该地区的原恒星。这些恒星的大小和成分都是通过吸收周围的尘埃而增长的，所以韦伯现在发现的尘埃中有多少在恒星形成过程中幸存下来还有待观察，最终剩下的尘埃是否足以形成岩石行星。

目前，JWST已经公布了大量新的年轻恒星，天文学家表示他们才刚刚开始。

“我们只是触及了这些数据的表面，”Meixner说。“我们将回去把它推到[几乎]褐矮星的极限，看看我们能找到什么。

该研究也在一篇论文中进行了描述1月10日在预印本服务器arXiv上发布。