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M16“创生之柱”的高清新版本

 水共山华 2015-02-02

原文标题:Hubble Goes High-Definition to Revisit Iconic 'Pillars of Creation

作者:Felicia Chou & Ray Villard

原文来自:NASA

Posted: 2015. 1. 5

编译:Melipal  审校:数星星的猫

NASA的哈勃空间望远镜已经为宇宙拍摄了诸多令人屏息的图像,不过其中的一张最为著名,也就是标志性的所谓“创生之柱”。这张让人惊讶得掉下巴的图像是在1995年拍摄的,揭示出了前人未见的细节:在鹰状星云M16一个小区域内沐浴在一群新生大质量恒星灼热的紫外辐射之下的3根巨型低温气体柱。

虽然这种桶形结构在产星区内非常常见,不过M16中的这个结构显然是最上相也最令人产生共鸣的。哈勃的这张图像极其流行,它曾经出现在电影以及电视节目中,印在了T恤衫和针头上,甚至还出现在了一张邮票上。

现在哈勃为了庆祝4月即将到来的25周年庆,重新拍摄了这几根著名的柱子,为天文学家提供了更为锐利、视场更宽的影像。作为附加的红利,哈勃除了在可见光波段拍摄了柱状结构以外,还在近红外波段拍摄了它。红外图像将柱状结构化为诡异纤细的侧影,背景是众多的恒星。这是由于红外线可以穿透除柱体最浓密区域之外的相当一部分气体和尘埃。可以看到新生恒星隐匿在柱体之内。新的图像是在西雅图召开的美国天文学会会议上公布的。

天文学家使用NASA的哈勃空间望远镜拍摄了鹰状星云标志性的“创生之柱”视场更大、更加清晰的图像(右图)。左图是1995年哈勃拍摄的原始图像。图片提供:NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/J. Hester, P. Scowen (Arizona State U.)

虽然原始图像俗名创生之柱,新的图像表明,它们其实也是毁灭之柱。来自坦佩市(Tempe)亚利桑那州立大学的保罗·斯科温(Paul Scowen)解释说:“这些结构是如此的昙花一现,给我留下了深刻印象。它们就在我们的眼前被活跃地消蚀掉。柱体致密边缘周围发出蓝色幽光的雾霾是被加热并蒸发进宇宙空间的物质。我们在柱体演化独特而又短暂的时刻捕获到了它们。”斯科温与之前来自亚利桑那州立大学的天文学家杰夫·赫斯特(Jeff Hester)领导了哈勃原先对鹰状星云的观测。

红外图像表明,柱体的尽头是浓密的尘埃气体结。它们在下方的气体上投下了阴影,让气体保持低温,形成了长长的柱状结构。柱体之间的物质很久之前就开始被柱体上方中央星团发出的电离辐射蒸发着。

在左侧柱体顶端边缘,存在一个气态碎片,它已经被加热,正在飞速离开主结构,强调着产星区狂暴的本质。斯科温说:“这些柱体代表了一种极其活跃的动态过程。气体并非被被动加热并轻轻地飘向宇宙空间。实际上气体柱被大质量恒星的辐射加热并电离,在此过程中,原子被剥下一个电子。随后它们被恒星强烈的星风以及带电粒子的弹幕所侵蚀,这在字面意义上是在向柱体的顶端喷沙,将其磨损掉。”

1995年,当斯科温和赫斯特使用哈勃望远镜对鹰状星云进行原始观测时,天文学家已经在地面拍摄的图像中看到了柱状结构,不过并没有看到过它的细节。他们知道,由于产星活动遍及整个宇宙,鹰状星云中的物理过程并非独一无二。不过M16距离我们只有6500光年,它是最具戏剧性的邻近实例——就好像小组很快认识到的那样。

在斯科温拼起哈勃拍摄的鹰状星云图像时,他因为眼前所见而惊讶了。斯科温回忆说:“我给杰夫·赫斯特打了电话,说,‘你得赶快过来。’我们将照片摊在桌子上,由于第一次看到这一切不可思议的细节,我们只是泪如泉涌。”

1995年,第一个在小组眼前跳出的特征就是看上去从柱体飘出的气体流。天文学家先前争辩过邻近大质量恒星可能对恒星育婴所周边气体产生的影响。斯科温说:“这是能够像这样照亮周边的唯一过程:大质量恒星发出足够强烈的紫外线将气体云电离,让它们发光。M16这样的云雾状产星区是星际霓虹灯标牌,它告诉我们‘我们这里刚刚形成了一群大质量恒星。’这是我们第一地直接找到了观测证据,实际看到这种侵蚀性过程的发生,它不仅仅通过辐射,而且还会通过力学过程,将柱中的气体剥离掉。”

通过比较1995年和2014年的图像,天文学家还注意到,可能从一颗新近形成的恒星喷出的一道狭窄喷流状结构长度增加了。这道喷流看上去就好像是花园喷水口喷出的水流。在19年的时间里,喷流向太空中延展得更远了,又以大约每小时45万英里的估计速度前行了额外的600亿英里。

我们的太阳可能也是在类似的湍动产星区内形成的。有证据表明,形成中的太阳系被撒上了一颗邻近超新星的放射性残片。这意味着我们的太阳是作为一个星团的一部分形成的,星团中含有质量足够大、可以产生强有力电离辐射的恒星,就好像是在鹰状星云中看到的情况那样。斯科温解释说:“这是让形成太阳的星云如此迅速、在需要的短时间内陆暴露在超新星环境下的唯一渠道,原因是超新星只会起源于大质量恒星,那些恒星只会存活数百万年。这意味着当你观看鹰状星云或者其他产星区的环境时,你看到的就是太阳诞生的那种环境”

哈勃空间望远镜是NASA与欧洲空间局之间的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特(Greenbelt)的NASA戈达德太空飞行中心管理着这架望远镜。位于巴尔的摩(Baltimore)的空间望远镜科学研究所(STScI)负责哈勃的科研运转。STScI是由华盛顿的联合大学天文学研究机构为NASA管理的。

NASA正在探索我们的太阳系以及太阳系之外的区域,以了解宇宙以及我们在宇宙中的处境。该机构希望能够揭开宇宙的秘密,了解其起源和演化,并在群星之中寻找生命。

关于哈勃的图像和更多信息请访问:http://www./hubblehttp:///news/2015/03

(全文完)

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