韋伯望遠鏡觀測到銀河系邊緣巨大的恆星噴流

【正見新聞網2025年11月04日】

據NASA科學網2025年9月10日報導,韋伯望遠鏡捕捉到了一顆巨型恆星噴發出的熾熱氣體噴流。這股恆星噴發的距離長達8光年,大約是太陽與距離我們最近的恆星——半人馬座阿爾法星系之間距離的兩倍。研究人員表示,這股位於名為Sharpless 2-284(簡稱Sh2-284)星雲中的恆星噴流,其規模和強度都十分罕見。

這股外流以每小時數十萬英裡的速度劃破太空,宛如《星球大戰》中的雙刃決鬥光劍。其中心原恆星的質量相當於我們太陽的十倍,位於銀河系外圍,距離我們15000光年。

韋伯望遠鏡的發現純屬偶然。「在觀測之前,我們並不知道宇宙中存在一顆擁有這種超強噴流的大質量恆星。在銀河系的其他區域,如此壯觀的大質量恆星分子氫外流非常罕見,」論文第一作者、日本國立天文台的程宇說道。

這種獨特的恆星煙火是由新生恆星噴射出的高度準直的等離子體噴流。這種噴射狀外流是恆星向宇宙宣告的壯觀「誕生宣言」。一些聚集在中心恆星周圍的下落氣體,很可能是在磁場的影響下,沿著恆星的自轉軸噴射而出。

韋伯拍攝的 Sh2-284 中巨大的恆星噴流圖像。圖片:NASA/ESA/CSA/STScI/Yu Cheng (NAOJ);圖像處理:Joseph DePasquale (STScI)

如今,雖然已觀測到數百條原恆星噴流,但它們主要來自低質量恆星。這些紡錘狀噴流為我們了解新生恆星的性質提供了線索。原恆星噴流的能量、寬度和演化時間尺度都有助於約束驅動噴流的年輕恆星的環境和物理性質模型。

「當我們第一次看到噴流時,它的有序性、對稱性和大小真的讓我感到驚訝,」來自維吉尼亞州夏洛茨維爾市維吉尼亞大學和瑞典哥德堡查爾姆斯理工大學的合著者喬納森·譚說道。

它的探測表明,原恆星噴流的規模必然與驅動它們的恆星質量成正比。驅動等離子體的恆星引擎質量越大,噴流的規模就越大。

韋伯望遠鏡利用紅外波段的高解析度捕捉到了噴流精細的絲狀結構,這表明噴流正在撞擊星際塵埃和氣體。這形成了獨立的結狀結構、弓形激波和線性鏈狀結構。

噴流的兩端方向相反,它們濃縮了這顆恆星的形成歷史。「最初,物質集中在恆星內部,但在10萬年的時間裡,噴流的兩端逐漸向外擴散,而其後的物質則是較年輕的噴流,」譚說道。

這股猛烈噴流所在的宿主原星系團位於我們銀河系的邊緣,距離銀河系中心的距離幾乎是太陽的兩倍。

在這個星團中,仍有數百顆恆星正在形成。由於地處銀河系邊緣地帶,這些恆星除了氫和氦之外,缺乏更重的元素。這種缺乏程度可以用金屬豐度來衡量,隨著宇宙時間的推移,每一代恆星都會通過星風和超新星爆發將核聚變的最終產物拋射出去,金屬豐度也會逐漸增加。Sh2-284星團的低金屬豐度反映了其相對原始的性質,與早期宇宙中恆星的形成過程類似。

「像這個星團中發現的這顆大質量恆星一樣,大質量恆星對星系的演化有著非常重要的影響。我們的發現有助於揭示低金屬豐度環境下大質量恆星的形成機制,因此我們可以利用這顆大質量恆星作為實驗室,研究早期宇宙歷史中發生的事情,」程教授說道。

在銀河系外圍,只要存在一顆大質量恆星,就可能存在其他大質量恆星。其他大質量恆星或許尚未達到噴射出類似羅馬煙花般絢麗光流的程度。本研究中還引用了位於智利的阿塔卡馬大型毫米波陣列(ALMA)的數據,該數據發現了另一個緻密的恆星核心,它可能正處於更早期的形成階段。

該論文已被《天體物理學雜誌》接受發表。

資料來源:

https://science.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-observes-immense-stellar-jet-on-outskirts-of-our-milky-way/

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