韦布望远镜揭示了不同形成阶段的早期恒星

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翻译：杨幸允

校对：牧夫校对组

编排：陈宏宇

后台：朱宸宇

https://phys.org/news/2026-06-webb-unveils-young-stars-stage.html

图片来源：欧洲空间局（ESA）、韦布空间望远镜（Webb）、美国国家航天局（NASA）、加拿大宇航局（CSA）、T·米吉斯（T. Megeath）、M·扎马尼（M. Zamani）和M·厄兹萨拉奇（M. Özsaraç）

在本期韦布空间望远镜的“月度图片”中，我们聚焦于韦布望远镜非常熟悉的天区——猎户座。这片天区恒星形成云团密布，形成了横跨数百光年的复杂结构。这次我们在巨型分子云“猎户座A”（Orion A）之中；人们熟知的猎户星云（又称M42星云）是其中的一部分。在此之前，韦布望远镜已经从对M42进行了特写和广角观测。

但是，本次观测的目标需要我们把目光投向猎户星云的身后。在M42星云的恒星、气体和尘埃之后，有一条由低温气体和尘埃组成的又长又大的丝状结构；它被（有些令人困惑地）称为“猎户座分子云”（OMC，Orion Molecular Clouds）。这个被划分为四个区域：OMC-1到OMC-4。OMC-1紧邻M42星云的后方；在它北侧依次为OMC-2和OMC-3；OMC-4 则在南侧。

这张图片仅仅展示了OMC-2北部的一小部分；它距离地球1280光年，位于猎户座星云偏北处。在这幅横跨150光年的景象中，恒星形成过程的每个阶段——从最早期的恒星胚胎（stellar embryos），到原行星盘（protoplanetary disks），再到新诞生的主序前星（pre-main sequence stars）——都能被尽收眼底。剧烈的星形成活动造就了一幅壮观的景象：在层层旋转的气体和阴暗遮蔽的尘埃云上，翻涌的外向流与璀璨的恒星交相辉映。

OMC-2这样的分子云是密度远高于星际空间中其他区域的巨大气体团块。这种高密度环境屏蔽了其他恒星的辐射，让复杂的分子得以形成。这也意味着引力会促使云团坍缩并形成恒星。

这一过程的最初阶段是原恒星（protostar）。这是一种通过一个旋转的气体盘从周围的星云中吸积气体的生长中的恒星。气体落向原恒星时会被加热，从而使原恒星发光。在此过程中获得的巨大能量会以剧烈的气体喷流形式被从恒星的两极释放出来；这通常表现为一对发光的外向流（outflow），而它们标志着原恒星的位置。

OMC-2 中大量正在形成的原恒星产生了大量大小不一的壮观外向流。早期恒星喷射出的喷流形成高速激波，席卷了周围致密的物质；当激波撞击气体时，气体被加热并发出耀眼的光芒，形成了轮廓分明的脊状结构。放大图片后，你可以观察这些激波中的精细细节，也能发现来自更早期的原恒星的小型喷流。沿着这些喷流的方向，看看你能不能找到那些被尘埃“摇篮”深深遮蔽、无法被直接观测到的隐藏原恒星吧！将这些极其早期的原恒星与演化程度更高的恒星进行对比：后者已经驱散了周围的尘埃云，并开始照亮OMC-2。

这幅OMC-2的图片是由韦布望远镜的近红外相机（NIRCam）拍摄的。猎户星云及其周围厚重的气体和尘埃会阻挡来自OMC-2的可见光，而OMC-2内部的云层本身也遮蔽了天文学家最希望发现的原恒星。只有在红外波段，这些原恒星才能从包裹它们的尘埃茧中显现出来。

在许多区域，低温尘埃的密度极高，吸收了所有或几乎全部的光线，从而形成黑暗的球状体（globule）。图片中的橙色、棕色以及部分红色区域是温度较高、既吸收外来光线，也会释放自身的热辐射的尘埃。黄色到绿色的渐变颜色主要来自多环芳烃（PAHs）的辐射。恒星和原恒星发出的光经尘埃颗粒散射后，则主要呈现为朦胧的蓝色和青色。被喷流加热的气体则形成了细节丰富、发红的脊状结构。

这些数据来自观测项目#5804。该项目旨在研究OMC-2及其近邻OMC-3中的恒星形成过程。由于这些分子云距离地球非常近，它们成为了研究恒星演化早期阶段的理想天然实验室。天文学家将利用韦伯望远镜获取的数据，探究这些大量外向流如何影响这两个区域的恒星形成过程；早期恒星发出的紫外线辐射如何改变未来可能孕育行星的星周盘（circumstellar disks）中的化学反应；以及气体和尘埃如何持续吸积到该区域数十颗原恒星之上。

责任编辑：郭皓存

牧夫新媒体编辑部

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