美国马里兰大学研究人员成功创建了第一张韦斯特伦德2号星团周围不断膨胀的恒星风气泡的3D视图。这张高分辨率图像清晰展示了银河系“托儿所”——恒星诞生的地方的情景:由热等离子体和电离气体组成的气泡在膨胀沸腾。

研究人员使用美国航空航天局(NASA)的平流层红外天文台(SOFIA)望远镜收集的数据来分析银河系中最明亮、最大质量的恒星形成区域之一。分析显示,蓝狮注册韦斯特伦德2号星团周围环绕着一个不断膨胀的热气体气泡,这推翻了早先关于该星团周围可能存在两个气泡的研究。研究人员还确定了气泡的来源和推动其膨胀的能量。研究结果发表在近日的《天体物理学杂志》上。

韦斯特伦德2号星团位于2万光年外,是研究恒星演化过程的独特实验室,因为它相对较近,相当年轻,并且包含大量的恒星。

据研究人员介绍,与太阳相比,当大质量恒星形成时,它们喷射出质子、电子和重金属原子要强得多,这些粒子流被称为恒星风,蓝狮极端的恒星风能够在周围冷而稠密的气体云中吹出气泡。研究人员观察到了以韦斯特伦德2号星团最亮区域为中心的气泡,并且能够测量它的半径、质量和膨胀速度。

这些膨胀的气泡表面由致密的电离碳气体构成,它们在气泡周围形成一种外壳。科学家认为新的恒星是在这些壳内形成的。但就像沸腾大锅里的汤一样,包围这些星团的气泡与周围的气体云重叠并混合在一起,因此很难区分单个气泡的表面。

研究人员测量了星团中发出的辐射,涵盖从高能X射线到低能无线电波整个电磁谱中,创建了更清晰的韦斯特伦德2号星团周围的气泡图。

除了在韦斯特伦德2号附近发现了一个由风驱动的单个恒星气泡外,他们还发现了在这个气泡的壳层区域形成新恒星的证据。大约100万年前,当气泡膨胀时,它在一侧破裂,释放出热等离子体,减缓了壳的膨胀。但是,大约在20万或30万年前,韦斯特伦德2号中的另一颗明亮的恒星不断演化,它的能量重新激活了韦斯特伦德2号外壳的膨胀。

UMD天文学系博士后助理、该研究主要作者迈特拉伊·蒂瓦里说:“我们看到韦斯特伦德2号周围气泡的膨胀被另一颗非常大质量恒星的风再次加速,这导致新的膨胀和恒星形成的过程。”这表明恒星将在很长一段时间内继续在这个壳层中诞生,但随着这个过程的进行,新恒星的质量将会越来越小。

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