索菲亚捕获了熟悉宇宙大锅的首先清晰的看法,其中星星出生

索菲亚的气体

由UMD天文学家领导的一个团队创造了第一幅清晰的恒星气体膨胀气泡的图像,恒星是在这个气泡中诞生的。图片来源:Marc Pound/UMD的艺术家渲染图

由umd领导的研究小组利用美国宇航局的SOFIA望远镜捕捉到了银河系中一个恒星托儿所的高分辨率细节。

马里兰州大学研究人员创造了第一家高分辨率的热等离子体和离子气体的膨胀泡沫的泡沫。以前的低分辨率图像没有明确显示泡沫或揭示它是如何扩展到周围的气体中。

研究人员使用了用于红外天文学(Sofia)望远镜的平流层天文​​台收集的数据,以分析银河系中的最亮,最巨大的星形区域之一。他们的分析表明,温暖气体的单一扩大泡沫围绕着Westerlund 2星级群,并使前面的研究表明,围绕Westerlund 2的围绕可能有两个气泡。研究人员还确定了泡沫的来源和驱动其扩张的能量。他们的结果出版了《天体物理学杂志》上2021年6月23日。

“当大规模的星星形式时,与我们的太阳相比,他们吹掉了更强大的质子,电子和重金的原子的射精,”UMD部门委员会的博士后助理队助理员和研究的博士助理。“这些喷射称为恒星风,极端的恒星风在冷,致密气体的周围云中能够吹制和塑造气泡。我们观察到了在星系的这个地区最亮的星星周围的泡沫,我们能够测量其半径,质量和速度膨胀。“

这些膨胀气泡的表面由电离碳的致密气体制成,并且它们在气泡周围形成一种外壳。据信新的星星在这些壳中形成。但像煮沸的大锅中的汤一样,封闭这些星簇的气泡与周围气体的云重叠和混合,使得难以区分各个气泡的表面。

银河周年rcw 49

上图所示的RCW 49星系星云是银河系中最亮的恒星形成区域之一。通过分析RCW 49内Westerlund 2星团周围不断膨胀的气体气泡中的碳原子的运动,由umd领导的研究团队创造了迄今为止最清晰的恒星风驱动的气泡图像,在那里恒星诞生了。来源:美国国家航空航天局/ JPL-Caltec / E。邱吉尔(威斯康辛大学)

Tiwari和她的同事通过测量从整个电磁谱发射的射线,从高能X射线到低能量无线电波,通过测量从集群发出的辐射来创造了围绕Westerlund 2的泡沫围绕的泡沫的图片。以前的研究只有无线电和亚倍数钟波长数据,已经产生了低分辨率图像并且没有显示出气泡。在最重要的测量中,由壳体中的特定离子发射的远红外波长。

“我们可以使用光谱学实际上讲述这种碳的速度朝向或远离我们的速度,”Ramsey Karim(M.S.'19,Astronomy)说,这是一个博士学位。在UMD的天文学学生和该研究的共同作者。“这种技术采用多普勒效应,相同的效果导致火车的号角改变音调,因为它通过了你。在我们的情况下,颜色根据碳离子的速度略微变化。“

蒂瓦里和卡里姆通过确定碳离子是在向地球移动还是远离地球,并将这些信息与其他电磁光谱的测量结果结合起来,就能够创造出韦斯特隆德2号周围不断膨胀的恒星风泡泡的3D图像。

除了在韦斯特伦德2号周围发现了一个由恒星风驱动的气泡外,他们还发现了在这个气泡的壳区有新恒星形成的证据。他们的分析还表明,大约100万年前,随着气泡的膨胀,它的一边裂开,释放出热等离子体,减缓了壳层的膨胀。但后来,大约20万或30万年前,Westerlund 2号上又出现了另一颗明亮的恒星,它的能量重新激活了Westerlund 2号外壳的膨胀。

Tiwari说:“我们看到维斯特伦德2号周围气泡的膨胀被另一颗非常大的恒星吹来的风重新加速,这再次开始了膨胀和恒星形成的过程。”“这表明,在很长一段时间内,恒星将继续在这个壳中诞生,但随着这个过程的继续,新恒星的质量将越来越小。”

Tiwari和她的同事们现在将把他们的方法应用到其他明亮的星团和温暖的气泡上,以更好地理解星系中的这些恒星形成区域。这项工作是美国宇航局支持的名为“反馈”的多年项目的一部分。

参考:“索菲亚反馈调查:探索Stellar-wind-driven壳的动态RCW 49”女子,M,卡里姆,R,英镑,M·W。Wolfire, M,雅各,A。,Buchbender, C, Gusten, R,格瓦拉,C,希金斯,R·D。Kabanovic,年代,帕布斯特C,永勤,O,施耐德,N,西蒙,R, Stutzki, J。,Tielens, A·g·g . M。2021年6月23日,《天体物理学杂志》上
DOI:10.3847 / 1538-4357 / ABF6CE

该研究论文的其他合著者来自UMD的天文系,包括研究科学家Marc Pound和Mark Wolfire以及兼职教授Alexander Tielens。这项工作得到了美国宇航局资助的反馈项目的支持。SOF070077)。本文的内容并不一定反映该组织的观点。

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