萊斯大學(xué)的天文學(xué)家Megan Reiter及其同事對(duì)美國(guó)宇航局詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的首批圖像之一進(jìn)行了一次"深潛"，收獲了來自距離地球約7500光年的20多顆以前未見過的年輕恒星的蛛絲馬跡。

來自萊斯大學(xué)和其他組織的天文學(xué)家深入研究了這張近紅外圖像的數(shù)據(jù)，這是美國(guó)宇航局詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的首批圖像之一。這張圖片顯示了天琴座中被稱為 "宇宙懸崖"的一個(gè)恒星形成區(qū)域。在這樣的區(qū)域中，許多新生的恒星都被籠罩在厚厚的塵埃云中。韋伯的紅外相機(jī)穿透了這些塵埃，使天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了以前沒有發(fā)現(xiàn)的二十幾顆新生恒星的蛛絲馬跡。圖片來源：NASA、ESA、CSA和STSCI。

這項(xiàng)研究發(fā)表在12月的《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上，為天文學(xué)家們展示了最新的成果，以及他們未來將通過韋伯的近紅外相機(jī)探索方式的更多想象力。該儀器的設(shè)計(jì)目的是透過星際塵埃云，這些塵埃云以前一直阻擋著天文學(xué)家對(duì)恒星孕育地的觀察，特別是那些產(chǎn)生類似于地球太陽的恒星。

物理學(xué)和天文學(xué)助理教授Reiter和來自加州理工學(xué)院、亞利桑那大學(xué)、倫敦瑪麗女王大學(xué)和蘇格蘭愛丁堡的英國(guó)皇家天文臺(tái)的合作者分析了韋伯的第一批宇宙懸崖圖像的一部分，這是一個(gè)被稱為NGC 3324的星團(tuán)中的恒星形成區(qū)域。

物質(zhì)從新生恒星的兩極流走，形成快速移動(dòng)的柱狀物，犁過星云。氣體和塵埃在這些外流的前面堆積起來，形成被稱為"船頭沖擊"的波浪，就像在海洋航船的前緣形成的船頭波一樣。這張來自詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的假色紅外圖像顯示了分子氫的弓形沖擊（紅色）從南部船底座的一個(gè)名為宇宙懸崖的恒星形成區(qū)的新生恒星中流走。圖片來源：NASA、ESA、CSA和STSCI。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Reiter說："韋伯給我們提供的是一個(gè)時(shí)間快照，讓我們看到在這個(gè)可能是宇宙中比較典型的角落里有多少恒星正在形成，而我們以前是無法看到的。"

NGC 3324位于夜空南部的天琴座，擁有幾個(gè)著名的恒星形成區(qū)域，天文學(xué)家已經(jīng)研究了幾十年。在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和其他天文臺(tái)的圖像中，該區(qū)域的許多細(xì)節(jié)已經(jīng)被塵埃掩蓋了。韋伯的紅外相機(jī)是為了看穿這些區(qū)域的塵埃，并探測(cè)從非常年輕的恒星的兩極噴出的氣體和塵埃噴流。

Reiter及其同事將注意力集中在NGC 3324的一部分，在那里，以前只發(fā)現(xiàn)了幾顆年輕的恒星。通過分析一個(gè)特定的紅外波長(zhǎng)，即4.7微米，他們發(fā)現(xiàn)了二十幾個(gè)以前未知的來自年輕恒星的分子氫氣外流。這些流出物的大小不一，但許多似乎來自于最終將成為像地球太陽一樣的低質(zhì)量恒星的原星。

Reiter說："這些發(fā)現(xiàn)既說明了望遠(yuǎn)鏡有多敏感，也說明了在宇宙中甚至是安靜的角落里有多少事情在發(fā)生。"

萊斯大學(xué)的天文學(xué)家Megan Reiter領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)對(duì)詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡最早的圖像的"深潛"研究。這項(xiàng)研究揭示了天琴座NGC 3324星團(tuán)中二十幾顆以前未被收錄的年輕恒星的蛛絲馬跡。圖片來源: Jeff Fitlow/Rice大學(xué)

在它們最初的一萬年里，新生的恒星從它們周圍的氣體和灰塵中收集物質(zhì)。大多數(shù)年輕的恒星通過從它們的兩極向相反方向噴出的噴流，將其中一部分物質(zhì)噴回太空。塵埃和氣體堆積在噴流前面，噴流像掃雪車一樣掃過星云的路徑。嬰兒恒星的一個(gè)重要成分，分子氫，被這些噴流卷起，在韋伯的紅外圖像中可見。

研究報(bào)告的共同作者、亞利桑那大學(xué)的內(nèi)森-史密斯說："像這樣的噴流是恒星形成過程中最令人興奮的部分的標(biāo)志。之前我們只在原星積極吸積的短暫時(shí)間內(nèi)看到它們。"

早期恒星形成的吸積期對(duì)天文學(xué)家來說特別難研究，因?yàn)樗D(zhuǎn)瞬即逝--通常在一顆恒星數(shù)百萬年童年的最早部分只有幾千年。

研究報(bào)告的合著者、加州理工學(xué)院的喬恩-莫爾斯說，像研究中發(fā)現(xiàn)的那些噴流"只有在你開始深入研究時(shí)才能看到--從每個(gè)不同的過濾器中剖析數(shù)據(jù)并單獨(dú)分析每個(gè)區(qū)域。這就像找到埋藏的寶藏。"

"韋伯望遠(yuǎn)鏡的尺寸也在這次發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮了作用，在這之前那里看上去只是一個(gè)巨大的光桶，"Reiter說。"如果用一個(gè)較小的望遠(yuǎn)鏡，我們可能會(huì)錯(cuò)過。而且它還為我們提供了非常好的角度分辨率。因此，我們得到了一定程度的清晰度，使我們能夠看到相對(duì)清楚的特征，即使是在遙遠(yuǎn)的地區(qū)。"