原創(chuàng) Jaynar NASA愛好者 2023-03-16 21:50 發(fā)表于陜西

收錄于合集#韋布空間望遠(yuǎn)鏡41個(gè)

在詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡（James Webb Space Telescope）結(jié)合其近紅外相機(jī)（Webb’s Near-Infrared Camera）和中紅外儀器發(fā)出中紅外儀器（Mid-Infrared Instrument，MIRI）的近紅外和中紅外波段的光的合成圖像中，這顆發(fā)光的熾熱的沃爾夫-拉葉（Wolf-Rayet 124，簡稱WR 124）星在中心位置無比耀眼。

圖片來源：美國國家航空航天局（NASA）, 歐洲航天局（ESA），加拿大航空局（CSA），太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所（STScI）, Webb ERO制作團(tuán)隊(duì)

2022年6月，NASA詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了首批觀測，罕見地觀測到一顆沃爾夫-拉葉星。沃爾夫-拉葉星屬于已知的最明亮、最大質(zhì)量、可探測時(shí)間最短暫的恒星之一。韋布太空望遠(yuǎn)鏡通過其強(qiáng)大的紅外儀器以前所未有的細(xì)節(jié)展示了這顆名為WR124的恒星。這顆恒星位于距離地球15000光年外的人馬座。

大質(zhì)量恒星在其生命周期中快速演化發(fā)展，僅有其中一些恒星在變成超新星之前會經(jīng)歷短暫的沃爾夫-拉葉階段，這使得韋布太空望遠(yuǎn)鏡對這一罕見階段的詳細(xì)觀測對天文學(xué)家而言意義非凡。沃爾夫-拉葉星正處于剝離外層的過程中，形成了其特有的由氣體和灰塵組成的光環(huán)。WR124號星的質(zhì)量是太陽的30倍，迄今為止已噴射出了相當(dāng)于10個(gè)太陽的物質(zhì)。隨著噴射的氣體遠(yuǎn)離恒星并漸漸冷卻，宇宙塵埃隨之形成，并在韋布望遠(yuǎn)鏡探測到的紅外光中發(fā)光。

由于種種原因，天文學(xué)家對能夠在超新星爆炸中幸存下來并為宇宙整體“塵埃預(yù)算 ”（dust budget）做出貢獻(xiàn)的宇宙塵埃的起源具有極大的興趣。塵埃是宇宙不可或缺的組成部分：它為正在形成的恒星提供庇護(hù)，聚集在一起助力形成行星，并作為分子形成和聚集的平臺（包括地球上生命的基石）。盡管塵埃扮演著許多重要角色，但宇宙中的塵埃數(shù)量遠(yuǎn)比天文學(xué)家目前的塵埃形成理論所能解釋的要多得多。宇宙是在塵埃預(yù)算盈余（dust budget surplus）的情況下運(yùn)行的。

眾所周知，沃爾夫-拉葉星是高效的塵埃生產(chǎn)者，而NASA的詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡的中紅外儀器則很好地顯示了這一點(diǎn)。較冷的宇宙塵埃在較長的中紅外波長下發(fā)光，顯示了WR 124星云的結(jié)構(gòu)。

圖片來源：NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO制作團(tuán)隊(duì)。

韋布太空望遠(yuǎn)鏡為研究宇宙塵埃的細(xì)節(jié)開辟了新的可能性，這些塵埃在紅外波段的光下觀測效果最佳。韋布太空望遠(yuǎn)鏡的近紅外相機(jī)（NIRCam）平衡了WR 124恒星核心的亮度和周圍較暗的氣體的復(fù)雜細(xì)節(jié)。其中紅外儀器（MIRI）揭示了當(dāng)前圍繞該恒星的噴射物質(zhì)的氣體和塵埃星云的團(tuán)塊狀結(jié)構(gòu)。在韋布太空望遠(yuǎn)鏡之前，熱愛塵埃的天文學(xué)家們根本沒有足夠詳細(xì)的信息來探索像WR 124這樣的環(huán)境中的塵埃產(chǎn)生問題，以及塵埃顆粒是否足夠大且足夠豐富以致能夠在超新星爆炸中幸存下來并對整體塵埃預(yù)算做出重要貢獻(xiàn)?，F(xiàn)在，這些問題得以用真實(shí)的數(shù)據(jù)來進(jìn)行調(diào)查。

像WR124這樣的恒星還可以作為類比對象，幫助天文學(xué)家了解宇宙早期歷史中的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。類似的瀕死恒星首先在其核心中鍛造出重元素，在年輕的宇宙中播下了種子。這些元素在當(dāng)今時(shí)代很常見，包括在地球上。

韋布太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的WR 124的詳細(xì)圖像永久保存了一段短暫而動蕩的轉(zhuǎn)變時(shí)期，并預(yù)示著未來的發(fā)現(xiàn)將揭示長期籠罩在宇宙塵埃中的奧秘。

詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡是世界上首屈一指的空間科學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡。韋布太空望遠(yuǎn)鏡將揭開太陽系中的謎團(tuán)，觀測其他恒星周圍的遙遠(yuǎn)世界，探索宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源，以及我們在宇宙中的位置。韋布太空望遠(yuǎn)鏡是由NASA及其合作伙伴ESA和CSA領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際項(xiàng)目。