哈勃望远镜在太空中发现了宇宙拍打的“蝙蝠阴影” [视频]

使用哈勃望远镜的天文学家此前捕捉到了一张令人印象深刻的图像，即一颗年轻的恒星看不见的，形成行星的盘片，在恒星形成区域的更遥远的云层上投射出巨大的阴影。这颗恒星被称为HBC 672，其阴影特征被昵称为“蝙蝠阴影”，因为它类似于一对翅膀。这个绰号竟然是出乎意料的合适，因为现在这些“翅膀”似乎正在扑面而来！

有时昵称比您想象的更接近现实。

美国国家航空航天局（NASA）的哈勃太空望远镜拍摄到了令人震惊的图像，它描绘了这颗新星的看不见的，形成行星的盘片，在形成恒星的区域中的更遥远的云层上投射出巨大的阴影，就像一只苍蝇徘徊在照在墙上的手电筒光束中。

这位年轻的恒星叫HBC 672，其阴影特征被昵称为“蝙蝠阴影”，因为它类似于一对翅膀。绰号竟然是恰当的：现在，该团队报告说他们看到蝙蝠阴影在拍打！

影子在移动。它像鸟的翅膀一样拍动！主要作者是巴尔的摩太空望远镜科学研究所（STScI）的天文学家克劳斯·蓬托皮丹（Klaus Pontoppidan）。该现象可能是由于行星在磁盘上拉动并使磁盘变形而引起的。团队见证了404天的扑扑。

但是，是什么首先造成了蝙蝠阴影？

“您有一颗被磁盘围绕的恒星，并且该磁盘不像土星的环-它不平坦。肿起来了因此，这意味着，如果恒星发出的光直射，它就可以继续直射–它不会被任何东西遮挡。但是，如果它试图沿着磁盘的平面前进，它就不会掉下来，并且会投射出阴影。”庞特皮蓬解释说。

他建议想象一个带有阴影的灯，在墙壁上投射阴影。在这种情况下，灯泡是星星，灯罩是圆盘，而云是墙。根据阴影的形状，必须将圆盘张开，其角度会随着距离的增加而增大，例如喇叭裤或喇叭。

该图显示了一个刚起步的恒星，周围环绕着一个弯曲的，马鞍形的圆盘，该圆盘具有两个峰值和两个凹陷。嵌入磁盘的行星，相对于磁盘的平面倾斜，可能会导致翘曲。当圆盘绕着年轻恒星旋转时，人们认为它会阻挡来自该恒星的光，并在远处的云层上投射出变化的拍打阴影。

圆盘-由气体，灰尘和岩石组成的环形结构-可能大致呈马鞍形，有两个峰和两个谷，这可以解释阴影的“拍打”。研究小组推测行星是嵌入在磁盘中的，其轨道相对于磁盘的平面倾斜。这颗行星是轨道盘双重弯曲形状以及由此产生的阴影运动的原因。

纽约波基普西市Vassar学院的团队成员Colette Salykof说：“如果磁盘上只有一个简单的颠簸，我们希望阴影的两边都朝相反的方向倾斜，就像转弯时的飞机机翼一样。”

从恒星延伸到周围云层的阴影是如此之大，大约是我们太阳系长度的200倍，以至于光线不会瞬间穿过它。实际上，光从恒星传播到阴影的可感知边缘所需的时间大约为40到45天。Pontoppidan和他的团队计算出一个使磁盘变形的行星将在不少于180天的时间内绕其恒星运行。他们估计，这颗行星与恒星的距离与地球与太阳的距离大致相同。

如果不是行星，则有关阴影运动的另一种解释是，低质量的恒星伴星围绕HBC 672在磁盘平面外旋转，从而使HBC 672相对于其阴影磁盘“摆动”。但是基于磁盘的厚度，庞特皮丹和他的团队怀疑情况是否如此。目前也没有二进制伴侣的证据。

磁盘太小，距离也太远，甚至看不到哈勃望远镜。HBC 672恒星位于一个名为Serpens星云的恒星托儿所内，距离我们约有1400光年。它只有一两百万岁，从宇宙角度来说还很年轻。

这个发现是偶然的。蝙蝠影的第一张图像是由另一支团队拍摄的。后来，这张图片被指定用于NASA的“学习宇宙”计划，该计划创建素材和经验，使学习者能够自己探索宇宙。目的是说明阴影如何传达有关我们看不见的现象的信息。但是，最初的团队只在一个滤光镜中观察到了蝙蝠阴影，它无法提供足够的数据来满足NASA学习宇宙所需要的彩色图像。

为了获得彩色图像，Pontoppidan和他的团队不得不在其他滤镜中观察阴影。当他们合并新旧图像时，阴影似乎已经移动了。最初，他们认为问题出在图像处理中，但是他们很快意识到图像已正确对齐，这种现象是真实的。

研究小组的论文于2020年6月25日在线发表在《天体物理学杂志》上。

参考：Klaus M. Pontoppidan，Joel D.Green，Tyler A.Pauly，Colette Salyk和Joseph DePasquale撰写的“ Serpens中巨大圆盘阴影的可变性”，2020年6月25日，天体物理学杂志。DOI：
10.3847 / 1538-4357 / ab91aearXiv：
2006.05965v1

NASA的学习宇宙材料基于NASA支持的工作，编号为NNX16AC65A。

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局（ESA）之间国际合作的项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）进行哈勃科学行动。STScI由位于华盛顿特区的天文研究大学协会为NASA运营。