隆起星云的调查揭示了恒星形成的细节

哈林星际托儿所的哈勃太空望远镜图像。

最新发表的有关“船状星云”的研究正在帮助天文学家更好地了解可能在45亿年前形成太阳的过程。

Carina Nebula调查发表在《天文杂志》上。

赖斯物理学和天文学教授，这项新研究的主要作者帕特里克·哈蒂根说：“大多数恒星在巨大的分子云中形成，在这些区域中，物质的密度足以使氢原子配对并形成H2分子。”“卡里纳星云是观察这是如何发生的理想场所，因为在发展的各个阶段都有数十个恒星形成的例子。”

隆起星云跨越100多个光年，肉眼可见为银河系中一个明亮的发光斑块，供南半球的观察者使用。除了质量与太阳相似的数千颗恒星外，嘉里纳还包含70多个O型恒星，每个恒星的质量是太阳质量的15到150倍。O型星通常在1000万年之内燃烧着明亮明亮的火焰，并年轻而死。这些质量大的恒星在同一区域中质量较弱的太阳型恒星的演化过程中起着关键作用，因为O型恒星会蒸发并分散尘埃和气体，否则这些尘埃和气体可能会聚集在磁盘中，从而形成低质量恒星周围的行星。

哈蒂根说，O型星对它们的母体分子云也有深远的影响。

“来自这些炽热的大质量恒星的紫外线使分子氢离子化，并且随着辐射蒸发分子云，O型恒星雕刻出美丽的柱子并清理附近存在的较小恒星周围的空间，” Hartigan说。

这些支柱的一个著名例子是在鹰状星云中发现的，它是“创造之柱”的主题，这是哈勃太空望远镜最公认的图像之一。

哈蒂根说，形成这种支柱的雕刻过程标志着分子云破坏的一个阶段。在第一阶段，云的外壁看起来基本上是完整的。肥壮的柱子首先形成，并逐渐被侵蚀成骨瘦如柴的柱子，最终变成孤立的小球，与后退墙断开连接。通常，一个带有圆盘的年轻恒星出现在柱子的顶端或小球内部。哈蒂根说，整个蒸发过程大约需要一百万年，天文学家认为，这是创建像我们这样的太阳系的重要方面。

隆起的恒星形成区距地球约7500光年，是猎户星云的五倍，后者在北半球可见，但大小仅为隆起星云的十分之一。

Carina的新图像显示了云破坏各个不同阶段的多个示例。

哈蒂根说：“卡里纳（Carina）种类繁多，部分原因是它是如此之大。”“它在一侧的跨度超过一个角度，这意味着它覆盖的天空比四个满月还要多。此外，嘉里纳（Carina）还年轻，足以进行大量恒星形成。但它也已经足够老了，以至于最庞大的恒星清除了足够多的物质，露出了令人眼花array乱的小球和柱子。”

在新的调查中，亚利桑那大学的Hartigan及其同事Megan Reiter和Nathan Smith以及科罗拉多大学的John Bally使用了国家光学天文台的超广角红外成像仪及其Mosaic摄像头，从智利北部塞罗·托洛洛（Cerro Tololo）的四米布兰科望远镜。光学和近红外成像仪都使用大幅面检测器来获取宽阔天空的高分辨率照片。每个图像隔离特定波长的红外或光学光。通过分别观察和组合观察这些波长，Hartigan及其同事能够在O型恒星造成的柱体雕刻过程中穿透Carina的星云尘埃和骨磨。

哈蒂根说，近几十年来的数值模拟表明，O型恒星产生的强恒星风还通过将分子云中的物质压缩到引力不稳定的水平来诱导恒星形成，这一过程被称为触发。他说，新图像揭示了这一过程的重要制约因素。

哈蒂根说：“我们观察到两个星团，其中的柱子既是由内部的，由刚形成的年轻新形成的恒星雕刻而成的，也有没有由O型恒星雕刻而成的。“似乎团簇中的恒星在O型星蒸发云层物质之前就已经存在，这意味着触发并没有创造出这些团簇。”

虽然研究中详细描述过的许多支柱，球状体和其他结构以前是天文学家已知的，但哈蒂根说，这些新图像揭示了该地区潜在物理学的细节。

他说：“我们的图像比以前的图像更清晰，更深，并且可以在某个时间点提供迄今为止最大质量恒星形成区域的最佳快照。”

这项研究得到了能源部的支持。

出版物：P. Hartigan等人，“船状星云中辐照的柱子，小球和射流的调查”，2015年，《天文杂志》，第149页，第101页； doi：10.1088 / 0004-6256 / 149/3/101

PDF研究副本：隆突星云中辐射柱，小球和射流的调查

图像：NASA，ESA，N。Smith（加利福尼亚大学伯克利分校）和Hubble Heritage Team（STScI / AURA）